Probleme z emisijami ogljika v proizvodnem procesu grafitnih elektrod je mogoče celovito obravnavati s kombinacijo tehnoloških nadgradenj, optimizacije procesov in strategij upravljanja z energijo, kot je opisano spodaj:
I. Tehnološke nadgradnje: visoko učinkovita oprema in nadomestitev s čisto energijo
1. Iteracija tehnologije grafitizacijske peči
Tradicionalne Achesonove peči porabijo kar 3200–4800 kWh na tono grafitnih elektrod, pri čemer znatna temperaturna nihanja vodijo do potrate energije. Uporaba peči za vzdolžno grafitizacijo (LWG) lahko skrajša čas segrevanja na 9–15 ur, zmanjša porabo električne energije za 20–30 % in doseže bolj enakomerno upornost. Na primer, projekt Xinjiang East Hope Carbon je z uporabo peči LWG zmanjšal porabo energije na tono elektrod za približno 300 kWh, kar je posredno zmanjšalo emisije ogljika.
2. Zamenjava s čisto energijo
Proizvodnja ene tone grafitnih elektrod porabi približno 1,7 tone standardnega premoga in izpusti 4,5 tone CO₂. Uporaba zelene električne energije (npr. sončne ali vetrne energije) za pogon grafitizacijskih peči omogoča neposredno zmanjšanje emisij. Nekatera podjetja v Notranji Mongoliji so na primer povečala delež zelene električne energije na več kot 50 % s projekti integracije »vir-omrežje-obremenitev-shranjevanje«, s čimer so zmanjšala emisije ogljika na tono elektrod za 40 %.
3. Sistemi za rekuperacijo odpadne toplote
Z vgradnjo kotlov na odpadno toploto v fazah pečenja in grafitizacije se pridobivajo visokotemperaturni dimni plini (200–800 °C) za proizvodnjo pare za ogrevanje ali proizvodnjo električne energije. Projekt Shanxi Taigu Baoguang Carbon je z izkoriščanjem odpadne toplote dosegel letne prihranke približno 2000 ton standardnega premoga in zmanjšal emisije CO₂ za 5200 ton.
II. Optimizacija procesov: Zmanjšanje porabe surovin in energije
1. Predobdelava rafiniranih surovin
- Faza kalcinacije: Nadzor lastnosti petrokoksa (dejanska gostota ≥ 2,07 g/cm³, upornost ≤ 550 μΩ·m) za zmanjšanje porabe energije pri nadaljnji obdelavi.
- Postopek impregnacije: Povečajte gostoto izdelka v razsutem stanju in zmanjšajte poroznost s »trojno impregnacijo in štirikratnim pečenjem« ali »dvojno impregnacijo in trojnim pečenjem«. Na primer, doseganje stopnje pridobivanja teže sekundarne impregnacije ≥ 9 % lahko zmanjša ponavljajoče se cikle pečenja in prihrani 15 %–20 % pri porabi energije.
2. Nizkotemperaturno oblikovanje in skrajšani procesni tokovi
Uporabite tehnike oblikovanja pri nizkih temperaturah (npr. ekstrudiranje pri 90–120 °C) za zmanjšanje hlapnih emisij in nižje temperature peke. Hkrati optimizirajte proizvodne poteke, da skrajšate cikel od surovin do končnih izdelkov in zmanjšate kumulativno porabo energije.
3. Recikliranje odpadnih plinov
Dimne pline iz pekarskih peči, ki vsebujejo gorljive sestavine, kot sta CO in H₂, je mogoče prečistiti in ponovno uporabiti v ogrevalnih sistemih. Projekt Xinjiang East Hope je letno prihranil približno 300.000 m³ zemeljskega plina in s tehnologijo recikliranja odpadnih plinov zmanjšal emisije CO₂ za 600 ton.
III. Upravljanje z energijo: digitalizacija in krožno gospodarstvo
1. Inteligentni sistemi za spremljanje energije
Uvedite senzorje interneta stvari za spremljanje podatkov o porabi energije (npr. električne energije in toplote) v realnem času v vseh proizvodnih fazah, s čimer optimizirajte parametre opreme prek algoritmov umetne inteligence. Na primer, eno podjetje je s pomočjo inteligentnega spremljanja zmanjšalo čas mirovanja peči za grafitizacijo za 30 % in letno prihranilo približno 500.000 kWh električne energije.
2. Zajemanje, uporaba in shranjevanje ogljika (CCUS)
Namestite naprave za zajemanje ogljika na izhodih dimnih plinov grafitizacijskih peči za stiskanje CO₂ za podzemno vbrizgavanje ali uporabo kot kemična surovina. Kljub trenutno visokim stroškom (približno 300–600 RMB/tono CO₂) predstavlja CCUS ključno dolgoročno pot do globoke dekarbonizacije.
3. Modeli krožnega gospodarstva
- Ničelni izpusti odpadne vode: Obdelava gospodinjskih odpadnih voda za ponovno uporabo pri čiščenju dimnih plinov ali urejanju krajine, hkrati pa izvajanje kaskadne uporabe proizvodnih odpadnih voda. Projekt Shanxi Taigu je dosegel ničelne izpuste odpadne vode, s čimer je letno prihranil približno 100.000 ton vode.
- Recikliranje trdnih odpadkov: Prah, zbran v vrečastih filterjih (približno 344 ton/leto), in odpadke rezkanja čelnih ploskev (približno 500 ton/leto) vračati v proizvodno linijo, s čimer se zmanjša poraba surovin in emisije, povezane z obdelavo odpadkov.
IV. Sinergija politike in trga: spodbujanje preobrazbe industrije
1. Uveljavljanje standardov za izjemno nizke emisije
Sprejmite standarde, kot so npr.Emisijski standard onesnaževal za aluminijasto industrijo(GB25465-2010), ki predpisuje koncentracije trdnih delcev, SO₂ in NOx ≤ 10 mg/m³, ≤ 35 mg/m³ oziroma ≤ 50 mg/m³, da bi se prisilile k tehnološkim nadgradnjam.
2. Spodbude na trgu trgovanja z ogljikom
Vključite proizvodnjo grafitnih elektrod na nacionalni trg ogljika, da ustvarite ekonomske omejitve s trgovanjem z ogljičnimi kvotami. Če na primer podjetje zmanjša emisije ogljika na tono elektrod s 4,5 tone na 3 tone, lahko s prodajo presežnih kvot ustvari dobiček, kar spodbuja pozitiven cikel zmanjševanja emisij.
3. Certificiranje zelene dobavne verige
Proizvajalci jekla v spodnjih predelovalnih verigah lahko dajo prednost nakupu grafitnih elektrod z nizko vsebnostjo ogljika, da bi spodbudili proizvajalce v zgornjih predelovalnih verigah k zmanjšanju emisij. Na primer, ena jeklarna z elektroobločno pečjo je od dobaviteljev zahtevala, da dosežejo ≤3,5 tone emisij CO₂ na tono elektrod, pri čemer je za neskladnost uvedla 10-odstotno cenovno premijo.
Čas objave: 12. avg. 2025