فرآیند استفاده از ضایعات ذغال سنگی در خوراك ورودی به كوره كارخانه سیمان

خلاصه اختراع :

از زمان شروع به كار كارخانه ذغالشویی البرز مركزی زیراب، در سال 1368 تاكنون بیش از 5/1 میلیون تن ضایعات ذغالسنگ از فرایند ذغالشویی تولید شد، كه چندین هكتار از زمین های با ارزش زراعی را به خود اختصاص داده است. پس از نمونه برداری و آنالیز شیمیایی ضایعات مشخص گردید كه این مواد حاوی تركیباتی مشابه با مواد خام مصرفی در فرایند تولید سیمان می باشند. از طرفی به دلیل وجود درصدی از ذغال در این ضایعات می توان از آن به عنوان جانشین برای بخشی از سوخت مصرفی استفاده كرد. با توجه به تحقیقات انجام شده در این زمینه مشخص شد كه از اختلاط ضایعات با مواد ورودی به كوره سیمان به میزان 8%، می توان سیمان با كیفیت منطبق با استاندارد های مربوطه در كارخانه سیمان مازندران تولید نمود. همچنین در بخش مصرف انرژی نیز نتایج مثبتی حاصل شد، به گونه ای كه دمای تولید سیمان در شرایط جدید در مقیاس آزمایشگاهی به میزان ℃ 50 كاهش داشته یعنی از دمای ℃ 1450 به ℃ 1400 رسیده است. از نظر مسائل زیست محیطی نیز این مسئله حائز اهمیت می باشد، چرا كه با مصرف ضایعات حاصل از فرایند ذغال شویی كارخانه البرز مركزی، كه مساحت زیادی از زمینهای مرغوب منطقه را به خود اختصاص داده بازسازی شده، كه این مسئله می تواند گام موثری در كاهش آلودگی محیط زیست باشد. در اجرای این پروژه برای آنالیز ضایعات و تعیین نوع تركیبات شیمیایی موجود در آن از روش XRF استفاده می شود، در مرحله بعد كلینكرهای آزمایشی با مواد اولیه حاوی ضایعات ذغالسنگ تولید گردید، سپس آزمایشات كنترل كیفی بر روی محصولات تولید شده، انجام شده است كه پس از بررسی نتایج حاصله، و مقایسه آن با استاندارد های مربوطه مشخص شد، فراورده های تولیدی با استاندارد های مذكور منطبق می باشد. در مرحله بعد با استفاده از نتایج مرحله آزمایشگاهی، طراحی سیستم استفاده از ضایعات زغال سنگی در سیستم صنعتی كارخانه سیمان مازندران انجام گرفت كه نتایج به كار گرفته شده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. نتایج آزمایشهای انجام شده در فاز آزمایشگاهی و صنعتی نشان می دهد كه می توان از ضایعات زغال سنگ در خوراك كوره سیمان استفاده نمود. اگر حداقل درصد (2 % ) از ضایعات زغال سنگ به خوراك كوره اضافه گردد، با احتساب 7300 تن ظرفیت تولید دو كوره می توان روزانه معادل 250-200 تن از ضایعات فوق استفاده نمود، كه مصرف سالانه (300 روز كاری) معادل 75000- 60000 تن خواهد بود. این مقدار مصرف كمك شایانی در جهت كاهش حجم باطله های دپو شده در شركت زغال سنگ البرز مركزی نموده و منجر به صرفه جویی در مصرف گاز طبیعی به میزان حدوداً 3/6 درصد می گردد. اما محاسبات اقتصادی نشان می دهد كه علیرغم كاهش مصرف سوخت گاز طبیعی كل صرفه جویی انجام شده در زمان استفاده از 2720 تن ضایعات زغال سنگ معادل 150360000ریال در مدت 25 روز بوده است. در صورتی كه شركت سیمان جهت خرید 2720 تن باطله زغال سنگ معادل 225760000ریال هزینه نموده است كه با توجه به محاسبات انجام گرفته، حدود 51028210 ریال سود متوجه كارخانه گردیده است. میزان سود بدست آمده در پروژه فوق با حدود 8% كاهش مصرف انرژی كل در كارخانه بدست آمده است. بنابراین پروژه از نظر كاهش مصرف انرژی فسیلی (گاز طبیعی ) و الكتریكی، كاهش اثرات بد زیست محیطی ناشی از دپوی باطله در منطقه طبیعی و جنگلی زیراب كاملاً دارای توجیه اقتصادی می باشد و چنانچه میزان استفاده از ضایعات فوق با مدیریت دقیق در بخش سوخت انجام گیرد صرفه جویی قابل توجهی را نصیب كارخانه می كند. البته نكته قابل توجه در این میان در نظر گرفته نشدن سهم كاهش مصرف مواد اولیه در كارخانه می باشد كه نقشی در كاهش هزینه های استخراج و آماده سازی مواد اولیه تا مرحله خردایش دارد.