Роль огнеупоров в стратегии устойчивого топлива

Сохранить для чтения. Опубликовано Дэвидом Бизли, редактором World Cement, понедельник, 23 января 2023 г. 10:30

Кайра Курт и Дивьенду Трипати, Calderys, представляют новый огнеупорный кирпич, призванный предложить гибкое и экономически эффективное решение проблем пирообработки, связанных с альтернативными видами топлива.

В цементной промышленности растет потребность в инновационных решениях, которые помогут решить проблемы, стоящие перед отраслью сегодня. Одним из наиболее актуальных из них является углеродный след отрасли, на долю которого приходится около 7% мировых выбросов углекислого газа. Согласно последнему отчету МЭА, в настоящее время отрасль «не находится на пути» к достижению целей с нулевым уровнем выбросов к 2050 году. Фактически, прямая интенсивность выбросов CO2 при производстве цемента фактически увеличивалась примерно на 1,5% в год в период с 2015 по 2021 год.

Теперь необходимо ежегодное снижение углеродоемкости на 3%, чтобы вернуть отрасль на правильный путь. Это потребует прогресса по ряду направлений – от снижения соотношения клинкера и цемента до внедрения инновационных технологий, таких как улавливание и хранение углерода.

Внедрение альтернативных видов топлива (AF) является еще одним важным путем к снижению выбросов углекислого газа и, в отличие от других решений, имеет давнюю историю успеха. Таким образом, быстрое увеличение коэффициентов термического замещения (TSR) предлагает цементным заводам доступный способ снижения их углеродоемкости.

Это не означает, что у АФ нет собственных проблем. Примечательно, что они могут вызвать изменения атмосферных условий внутри печи, что, в свою очередь, может отрицательно повлиять на огнеупор.

Объединив сильные стороны технологии монолитного огнеупора и огнеупорного кирпича, компания Calderys и ее турецкое подразделение Haznedar Durer разработали полную линейку огнеупорных решений для цементной промышленности, включая новый кирпич на основе алюмосиликата, который можно использовать на заводах с высоким TSR. Его можно применять в большинстве областей процесса производства цемента, на которые влияет использование AF.

Цементные заводы по всему миру осознают преимущества перехода на AF. Европейская промышленность лидирует, опираясь на высокоразвитую индустрию управления отходами и многолетний опыт использования топлива, полученного из отходов. В других регионах TSR ниже, но их внедрение растет, поскольку цементные заводы стремятся как сократить выбросы углекислого газа, так и осознать дополнительные выгоды, которые могут принести AF. К ним относятся более низкие затраты на топливо и более стабильные местные источники топлива, которые изолированы от глобальных потрясений в цепочках поставок ископаемого топлива.

Однако использование AF часто приводит к повышению концентрации щелочных газов в процессе производства цемента. Они вступают в реакцию с традиционными огнеупорами на основе глинозема, создавая риск преждевременного выхода из строя футеровки и повреждения оборудования. Обычной реакцией было применение специализированных огнеупоров, содержащих карбид кремния и циркон, которые обладают лучшей устойчивостью к средам, богатым щелочью.

Несмотря на свою эффективность, использование карбида кремния и циркона становится все более проблематичным. Спрос на оба минерала растет, что приводит к ужесточению рыночных условий и резкому росту цен.

Следовательно, цены на огнеупоры, содержащие карбид кремния и циркон, относительно высоки, что является серьезным фактором для цементных заводов, рассматривающих переход на альтернативные виды топлива.

Поставки также уязвимы к перебоям, которые могут замедлить или даже остановить производство огнеупоров, в то время как цементные заводы также сталкиваются с конкуренцией со стороны более крупной сталелитейной промышленности за огнеупоры, содержащие карбид кремния.