بهره وری انرژی و کاهش انتشار دی اکسید کربن در صنعت فولاد با محور توسعه پایدار

روند تولید فولاد به طور کلی و به تفکیک روش های تولید. از سال 1970 تا سال 2012 در مقیاس جهانی بررسی گردید.

سپس به تحلیل میزان انرژی مصرفی در این صنایع بررسی شد.و پیشنهادهایی برای کاهش مصرف انرژی در مراحل مختلف تولید ارائه گردید.

از آنجایی که میزان تولید در بین این سالها به شدت رو به افزایش است.

لذا صرفه جویی کم در انرژی می تواند انتشار گازهای گلخانه ای و مصرف انرژی را به میزان بسیار زیادی کاهش دهد.

نتایج مطالعه میانگین های جهانی انرژی مصرفی، حاکی از کاهش قابل ملاحظه میانگین انرژی مصرفی. از 63 گیگاژول در سال 1950 به 18 گیگاژول در سال 2011 بود.

از آنجایی که امروزه قراضه فولاد در این صنعت به بهترین منبع مواد خام تبدیل میشود.

در این مقاله مقایسه ای میان منافع حاصل از تولید فولاد از طریق قراضه و کانه آهن صورت پذیرفت.

نتایج نشان داد به ازای هر تن متریک فولاد تولیدی از قراضه ها. 1/5 تن کانه آهن، 0.5 تن زغال سنگ، 0.54 تن سنگ آهک، محفوظ باقی می ماند.

هدف از توسعه پایدار ارتقا کیفیت زندگی، در حال حاضر و همچنین نسل های آینده می باشد.

برای صنعت فولاد جهان توسعه پایدار به معنای ارزش گذاری به جنبه های زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی در تمام تصمیم گیری های تولید است.

حرکت به سوی توسعه پایدار در صنایع منابع اولیه با دو چالش اصلی همراه است.

در درجه اول پایداری محیطی نیازمند حفظ و مدیریت پایدار منابع معدنی محدود است.

با طوری که این ذخایر تمام شدنی اند. و همچنین استخراج و فرآوری مواد معدنی هم از نظر انرژی و هم از لحاظ محیط زیستی مخرب اند. دوم اینکه قراضه محصولات تولیدی خود باعث آلودگی محیط زیست می شوند.

اصول طراحی شفت- محور، عضوی چرخشی یا ثابت و معمولاً با مقطع دایروی است.

که روی آن اجزایی مانند چرخنده ها، چرخ تسمه، چرخ لنگر، لنگها، چرخ زنجیرها و سایر اجزای انتقال قدرت نصب می شوند.

محورها ممکن است تحت بارهای خمشی، کششی، فشاری یا پیچشی که به تنهایی یا همراه با هم وارد می شوند قرار گیرند.

هنگامی که این بارها ترکیب شوند.انحراف در نتیجه میزان استحکام شفت نمی باشد.

اما با استحکام مورد ارائه توسط مدول الاستیسیته که برای تماس فولادها ثابت می باشند. متناسب می باشد.

بسیاری از شفت ها از فولادهای کربن پایین نورد گرم یا سرد. مثل فولادهای 1050-1020 (بر اساس استانداردهای مؤسسه استاندارد آمریکا).
معمولی برای گرمکاری عبارتند از: (50-1340) (50-3140) (4140) (4340) (5140) (8650) .

کوپلینگ ها، ارتباط بین دو محور را برقرار می سازند و در یک محدوده زمانی یا بطور دائم کار انتقال قدرت را انجام می دهند.

کوپلینگ ها بین منبع انرژی (موتور) و ماشین کار یا جعبه دنده قرار می گیرند. و وظیفه خود را در چارچوب چهار گروه اصلی به پایان می رسانند.

مثلاً در دستگاه ماشین تراش سه نظام، ماشین کار است. گوپلینگ ها، محورها را در جهت محوری به یکدیگر ارتباط می دهند

و انواع مختلفی دارند. در تعیین نوع کوپلینگ ها، ماهیت اساسی آنها را وضعیت قرار گیری محورها نسبت به هم و در یک امتداد نبودن آنها مشخص می کند.

این غیر هم محوری در نتیجه مونتاژ و ساخت و ازدیاد طول در اثر حرارت پدید می آید. در شکل 1-7 چهار مورد از ارتباط دو محور مشاهده می شود.

بهره وری در صنعت فولاد-بهره وری انرژی و کاهش انتشار دی اکسید کربن در صنعت فولاد-بهره وری انرژی و کاهش انتشار دی اکسید کربن در صنعت فولاد با محور توسعه پایدار

هدف از توسعه پایدار ارتقاء کیفیت زندگی، در حال حاضر و همچنین نسل های آینده می باشد.

برای صنعت فولاد جهان توسعه پایدار به معنای ارزش نهادن به جنبه های زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی در تمام تصمیم گیری های تولید است.

حرکت به سوی توسعه پایدار در صنایع منابع اولیه با دو چالش اصلی همراه است.

اهداف گسترده توسعه پایدار در صنعت فولاد

به طور خلاصه عبارتند از. توسعه فرآیند به منظور حداکثرسازی بازدهی و کمینه سازی تولید مواد زائد و باطله، کاهش گازهای گلخانه ای. در فرآیند با صرفه جویی در مصرف انرژی،

کاهش انرژی مصرفی در فرآیند. تعیین مقررات زیست محیطی و ساختار تولید، افزایش بهره وری در صنایع تولید کنسانتره آهن.

کاهش خط انتشار دی اکسید کربن یا دفع دی اکسید کربن، تبدیل آلاینده ها و مواد زائد به محصولات جانبی.

ریزساختاری فولادهای پیشرفته استحکام بالا

مطالعه ای بر تأثیر عناصر آلیاژی روی خواص مکانیکی و ریزساختاری فولادهای پیشرفته استحکام بالا

فولادها بیشترین کاربرد را در تولید خودروهای امروزی دارد.

در سال های اخیر الزامات زیست محیطی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای بسیاری از شرکت های خودروسازی دنیا را وادار کرد.

که موادی جایگزین بیابند تا وزن کلی خودرو کاهش پیدا کند.

علی رغم تلاش های مورد انجام، محدودیت هایی مانند هزینه های تولید، جوش پذیری، شکل پذیری. و در برخی موارد محافظت در برابر خوردگی و تمام کاری سطحی مانع از رشد و توسعه سریع آلیاژهای غیر آهنی در ساخت خودرو گردید.

فولادهای پیشرفته استحکام بالا به دلیل داشتن ترکیبی از استحکام بسیار بالا و نرم بالا میتوانند. جایگزین فولادهای ساده کربنی کم استحکام در بدنه خودرو شوند.

و بدین ترتیب ایمنی سرنشینان را در تصادفات بالا ببرند.

جوشکاری فولادهای مقاوم به خزش و مقاوم به حرارت-آلیاژهای دما بالا به آلیاژهایی اطلاق می شود. که خواص مکانیکی خود را در دمای 360 تا 1200 درجه سانتی گراد حفظ می کنند.

این آلیاژها در تجهیزاتی چون موتور توربین، کوره ها، تجهیزات کنترل آلودگی و… به کار می روند.

برای حفظ استحکام تحت این شرایط باید میکروساختار آنها در دماهای عملیاتی ثابت بماند.در چند ده اخیر، درک بهتر اثر آلیاژسازی، پیشرفت تکنولوژی ذوب و توسعه فرآیندهای ترمودینامیکی کنترل شده، موجب تولید آلیاژهای دمای بالا شده است.

بیشتر این آلیاژهای دارای مقادیر کافی کروم (با یا بدون آلومینیم و سیلیسیم) می باشند. تا با تشکیل اکسیدهای محافظتی نظیر Cr2O3، A12O3 و یا SiO2. موجب جلوگیری از افت آلیاژ در محیط گردند.

با این وجود، اکسیدها نمی توانند مانع از انهدام ناشی از خزش، خستگی مکانیکی یا حرارتی، شوک حرارتی یا تردی شوند.

فولاد سردکار چیست؟ فولاد سردکار (Cold work too steel) یکی از انواع فولاد است.

که درصد کربن بالایی دارد. و با مقدار کمی از سایر عناصر آلیاژ میشود.

که از جمله آنها می توان به تنگستن، منگنز، کروم و مولیبدن اشاره کرد. این ساختار شیمیایی باعث آن گردید تا درجه سختی و پایداری ابعادی بالایی پیدا کنند. و در برابر ضربه و سایش مقاوم باشند. این فولاد که در دسته فولادهای ابزاری یا Tool steel قرار می گیرد. در انواع مختلف تولید می گردد.

اما قبل از اینکه به توضیح انواع ورق فولادی سردکار بپردازیم لازم است توضیح مهمی در رابطه با دسته بندی این نوع از فولاد بدهیم.

از بین انواعی که بیان شد، فقط گریدهای O/A/D در دسته فولاد سردکار هستند. و مابقی متفاوت می باشند. و دسته بندی جداگانه ای دارند.

همانطور که از اسم این سه گرید معلوم و مشخص است اشاره به روش سردکاری فولاد ابزار دارند.

با توجه به مواردی که بیان شد متوجه شدید که فولاد ابزار سردکار در سه گرید یا نوع مختلف تولید می شود.

و مابقی گریدها به صورت یک گرید جدا در دسته فولاد ابزاری قرار می گیرند. انتخاب نوع گرید فولاد ابزاری بستگی به چند عامل دارد: