Den nære fremtidens grønne sementfabrikk

Robert Shenk, FLSmidth, gir en oversikt over hvordan 'grønne' sementplanter kan se ut i nær fremtid.

Et tiår fra nå vil sementindustrien allerede se veldig annerledes ut enn den gjør i dag.Ettersom realitetene med klimaendringer fortsetter å slå inn, vil sosialt press på tunge utslipp øke og økonomisk press vil følge, noe som tvinger sementprodusenter til å handle.Det vil ikke være mer tid til å gjemme seg bak mål eller veikart;global toleranse vil være oppbrukt.Sementindustrien har et ansvar for å følge opp alle tingene den har lovet.

Som en ledende leverandør til industrien føler FLSmidth dette ansvaret sterkt.Selskapet har løsninger tilgjengelig nå, med flere under utvikling, men prioriteringen er å formidle disse løsningene til sementprodusenter.For hvis du ikke kan se for deg hvordan en sementfabrikk vil se ut – hvis du ikke tror på den – kommer det ikke til å skje.Denne artikkelen er en oversikt over sementfabrikken i nær fremtid, fra steinbruddet til utsendelsen.Det ser kanskje ikke så annerledes ut enn en plante du ville sett i dag, men det er det.Forskjellen ligger i måten den drives på, hva som legges inn i den, og noe av støtteteknologien.

Steinbrudd
Selv om total transformasjon av steinbruddet ikke er forutsett i nær fremtid, vil det være noen viktige forskjeller.For det første, elektrifisering av materialutvinning og transport – overgang fra diesel til elektriske kjøretøy i steinbruddet er en relativt enkel måte å redusere karbonutslipp i denne delen av sementprosessen.Faktisk realiserte et nylig pilotprosjekt ved et svensk steinbrudd en reduksjon på 98 % i karbonutslipp ved bruk av elektriske maskiner.

Dessuten kan steinbruddet bli et ensomt sted fordi mange av disse elektriske kjøretøyene også vil være helt autonome.Denne elektrifiseringen vil kreve ytterligere strømkilder, men i løpet av det neste tiåret forventes flere sementfabrikker å ta kontroll over energiforsyningen ved å bygge vind- og solinstallasjoner på stedet.Dette vil sikre at de har den rene energien de trenger for å drive ikke bare brudddriften, men øke elektrifiseringen i hele anlegget.

Foruten stillheten fra elektriske motorer, kan det hende at steinbrudd ikke ser like travle ut som i "peak klinker"-årene, takket være det økte opptaket av supplerende sementholdige materialer, inkludert kalsinert leire, som skal diskuteres mer detaljert senere i artikkelen.

Knusing
Knusingsoperasjoner vil bli smartere og mer effektive, og dra nytte av Industry 4.0-teknologi for å spare energi og maksimere tilgjengeligheten.Maskinlæringsdrevne synssystemer vil bidra til å forhindre blokkeringer, mens vekt på slitesterke deler og enkelt vedlikehold vil sikre minimal nedetid.

Lagerstyring
Mer effektiv blanding vil muliggjøre større kjemikontroll og slipeeffektivitet – så vekten på denne delen av anlegget vil være på avanserte lagervisualiseringsteknologier.Utstyret kan se likt ut, men kvalitetskontrollen vil bli enormt raffinert takket være bruken av programvareprogrammer som QCX/BlendExpert™ Pile and Mill, som hjelper sementanleggsoperatører å få større kontroll over rå møllefôr.3D-modellering og rask, presis analyse gir størst mulig innsikt i lagersammensetning, noe som muliggjør optimalisering av blanding med minimal innsats.Alt dette betyr at råmaterialet vil være forberedt for å maksimere utnyttelsen av SCM.

Rå sliping
Råmaleoperasjoner vil være fokusert på vertikale valsemøller, som er i stand til å oppnå større energieffektivitet, økt produktivitet og høyere tilgjengelighet.I tillegg er kontrollpotensialet for VRM-er (når hoveddrevet er utstyrt med en VFD) langt overlegent enn for kulemøller eller til og med hydrauliske valsepresser.Dette muliggjør en større grad av optimalisering, som igjen forbedrer ovnsstabiliteten og legger til rette for økt bruk av alternative brensler og bruk av mer varierte råvarer.

Pyroprosess
De største endringene på anlegget vil bli sett i ovnen.For det første vil det produseres mindre klinker i forhold til sementproduksjonen, erstattet i økende mengder med SCM.For det andre vil drivstoffsammensetningen fortsette å utvikle seg, ved å dra nytte av avanserte brennere og andre forbrenningsteknologier for å samfyre en blanding av alternative brensler, inkludert avfallsprodukter, biomasse, nykonstruert drivstoff fra avfallsstrømmer, oksygenanrikning (såkalt oxyfuel injeksjon) og til og med hydrogen.Presisjonsdosering vil muliggjøre nøye ovnskontroll for å maksimere klinkerkvaliteten, mens løsninger som HOTDISC® Combustion Device vil gjøre det mulig å bruke et bredt spekter av drivstoff.Det er verdt å merke seg at 100 % erstatning av fossilt brensel er mulig med eksisterende teknologier, men det kan ta ytterligere ti år eller mer før avfallsstrømmene tar igjen etterspørselen.I tillegg må fremtidens grønne sementfabrikk vurdere hvor grønne disse alternative drivstoffene faktisk er.

Spillvarme vil også bli utnyttet, ikke bare i pyroprosessen, men også i andre områder av anlegget, for eksempel for å erstatte hetgassgeneratorer.Spillvarme fra klinkerproduksjonsprosessen vil bli fanget opp og brukt til å kompensere for anleggets gjenværende energibehov.

Kilde: World Cement, publisert av David Bizley, redaktør


Innleggstid: 22. april 2022