Графит электрод үйлдвэрлэхэд эрчим хүчний хэрэглээ болон нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтын асуудлыг дараах олон хэмжээст шийдлүүдээр системтэйгээр оновчтой болгож болно.
I. Түүхий эдийн тал: Томъёоны оновчлол ба орлуулах технологиуд
1. Зүү Кока орлуулалт ба харьцааны оновчлол
Хэт өндөр хүчин чадалтай бал чулуун электродууд нь зүүтэй кокс (өндөр талстжилттай, дулааны тэлэлтийн коэффициент бага) шаарддаг боловч түүний үйлдвэрлэл нь газрын тосны коксынхоос илүү их эрчим хүч зарцуулдаг. Зүүтэй кокс болон газрын тосны коксын харьцааг тохируулах (жишээлбэл, өндөр хүчин чадалтай электродын бүтээгдэхүүний нэг тонн тутамд 1.1-1.2 тонн зүүтэй кокс) нь түүхий эдийн эрчим хүчний хэрэглээг бууруулж, гүйцэтгэлийг хадгалах боломжтой. Жишээлбэл, Ченжоу хотод боловсруулсан 600 мм-ийн том диаметртэй хэт өндөр хүчин чадалтай электродууд нь түүхий эдийн харьцааг оновчтой болгосноор богино хугацааны цахилгаан нуман зуухны ган хайлуулахаас үүсэх CO₂ ялгарлыг 70 гаруй хувиар бууруулсан.
2. Холбогчийн үр ашгийг дээшлүүлэх
Түүхий эдийн 25%-35%-ийг эзэлдэг, холбогч болгон ашигладаг нүүрсний давирхай нь жигнэсний дараа ердөө 60%-70%-ийн үлдэгдэл үлдээдэг. Өөрчилсөн давирхай ашиглах эсвэл нано дүүргэгч нэмэх нь холбох үр ашгийг сайжруулж, холбогчийн хэрэглээг бууруулж, жигнэх явцад дэгдэмхий бодисын ялгарлыг бууруулдаг.
II. Үйл явцын тал: Эрчим хүч хэмнэх болон хэрэглээг бууруулах инновациуд
1. Графитжуулалт Эрчим хүчний хэрэглээний оновчлол
- Дотоод цуваа графитжуулалтын зуух: Уламжлалт Ачесон зуухтай харьцуулахад электродуудыг эсэргүүцлийн материалтай цуваа холбосноор цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээг 20%-30% бууруулж, дулааны алдагдлыг бууруулдаг.
- Бага температурт бал чулуужуулах технологи: Бал чулуужуулах температурыг 2800°C-аас 2600°C-аас доош бууруулахын тулд шинэ катализатор боловсруулах эсвэл дулааны боловсруулалтын процессыг оновчтой болгох, ингэснээр тонн тутамд зарцуулах эрчим хүчний хэрэглээг 500–800 кВт.ц-аар бууруулах.
- Хаягдал дулааныг сэргээх системүүд: Түүхий эдийг урьдчилан халаах эсвэл цахилгаан үйлдвэрлэхэд графитжуулалтын зуухны хаягдал дулааныг ашиглах нь дулааны үр ашгийг 10%-15%-иар сайжруулдаг.
2. Талх нарийн боовны түлшний орлуулалт
Хүнд тос эсвэл нүүрсний хийг байгалийн хийгээр орлуулах нь шаталтын үр ашгийг 20%-иар нэмэгдүүлж, CO₂ ялгарлыг 15%-20%-иар бууруулдаг. Давхар халаалтын технологитой өндөр үр ашигтай жигнэх зуух нь жигнэх мөчлөгийг богиносгож, түлшний зарцуулалтыг 10%-15%-иар бууруулдаг.
3. Нэвчүүлэх болон дүүргэгчийг дахин боловсруулах
Өөрчлөгдсөн давирхайтай нэвчилттэй бодисууд (нэг тонн электрод тутамд 0.5-0.8 тонн) нь вакуум нэвчилттэй технологийн тусламжтайгаар нэвчилттэй циклийг бууруулж чадна. Металлургийн кокс эсвэл кварцын элсний дүүргэгчийн дахин боловсруулах хэмжээ 90% хүрч, туслах материалын хэрэглээг бууруулдаг.
III. Тоног төхөөрөмжийн тал: Ухаалаг болон томоохон хэмжээний шинэчлэлтүүд
1. Том хэмжээний зуух ба автомат удирдлага
Импеданс хяналтын систем болон зуухны доторх хяналтаар тоноглогдсон хэт өндөр хүчин чадалтай (UHP) цахилгаан нуман зуухнууд нь электродын эвдрэлийн түвшинг 2%-иас доош бууруулж, тонн тутамд зарцуулах эрчим хүчний хэрэглээг 10%-15% -иар бууруулдаг. Ухаалаг цахилгаан дамжуулах системүүд нь гангийн зэрэглэл болон процесст үндэслэн нуман хүчдэл болон гүйдлийн оргилуудыг динамикаар тохируулж, реактив исэлдэлтийн алдагдлаас зайлсхийдэг.
2. Тасралтгүй үйлдвэрлэлийн шугамын барилга
Түүхий эдийг бутлахаас эхлээд машин механизм хүртэл тасралтгүй үйлдвэрлэл нь завсрын эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг. Жишээлбэл, холих процесст уур эсвэл цахилгаан халаалт ашиглах нь тонн тутамд зарцуулах эрчим хүчний хэрэглээг 80 кВт.ц-аас 50 кВт.ц хүртэл бууруулдаг.
IV. Эрчим хүчний бүтэц: Ногоон эрчим хүч ба нүүрстөрөгчийн менежмент
1. Сэргээгдэх эрчим хүчийг нэвтрүүлэх нь
Нар эсвэл салхины нөөцөөр баялаг бүс нутагт үйлдвэрүүд барьж, ногоон цахилгаан эрчим хүчийг бал чулуужуулалтад ашиглах нь (нийт үйлдвэрлэлийн цахилгаан эрчим хүчний 80%-90%-ийг эзэлдэг) тонн тутамд ногдох нүүрстөрөгчийн ялгарлыг 4.48-аас 1.5 тонноос доош бууруулах боломжтой. Эрчим хүч хадгалах системүүд нь сүлжээний хэлбэлзлийг тэнцвэржүүлж, ногоон эрчим хүчний хэрэглээг сайжруулдаг.
2. Нүүрстөрөгчийг барих, ашиглах, хадгалах (CCUS)
Литиум карбонат эсвэл синтетик түлш үйлдвэрлэхийн тулд жигнэх, бал чулуужуулах явцад ялгардаг CO₂-г барьж авах нь нүүрстөрөгчийг дахин боловсруулах боломжийг олгодог.
V. Бодлого ба аж үйлдвэрийн хамтын ажиллагаа
1. Хүчин чадлын хяналт ба салбарын нэгтгэл
Эрчим хүч их шаарддаг шинэ хүчин чадлыг хатуу хязгаарлаж, үйлдвэрлэлийн төвлөрлийг дэмжих (жишээлбэл, Fangda Carbon-ийн зах зээлийн 17.18%-ийн эзлэх хувь) нь нэгж эрчим хүчний хэрэглээг бууруулахын тулд цар хүрээний эдийн засгийг ашиглах явдал юм. Fangda Carbon-ийн кальцийн кокс болон зүү коксын 67.8%-ийг өөрөө хангах зэрэг босоо интеграцийг дэмжих нь түүхий эдийн тээвэрлэлтийн эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг.
2. Нүүрстөрөгчийн худалдаа ба ногоон санхүүжилт
Бүтээгдэхүүний үнэд нүүрстөрөгчийн зардлыг оруулах нь ялгарлыг бууруулахад түлхэц болдог. Жишээлбэл, Япон улс Хятадын бал чулуун электродуудад демпингийн эсрэг мөрдөн байцаалт эхлүүлсний дараа дотоодын компаниуд нүүрстөрөгчийн татварын дарамтыг бууруулахын тулд технологийг сайжруулсан. Ногоон бонд гаргах нь эрчим хүч хэмнэх шинэчлэлийг дэмждэг, тухайлбал нэг компани өрийн хөрөнгийн харьцаагаа өрийн хувьцааны свопоор бууруулж, бага температурт графитжуулалтын зуухны судалгаа, хөгжүүлэлтийг санхүүжүүлдэг.
VI. Кейс судалгаа: Ченжоугийн 600мм электродуудын ялгарлыг бууруулах нөлөө
Техникийн зам: Зүүний коксын харьцааны оновчлол + дотоод цуваа графитжуулалтын зуух + хаягдал дулааныг нөхөн сэргээх.
Өгөгдлийн харьцуулалт:
- Цахилгаан зарцуулалт: 5,500 кВт.ц/тонноос 4,200 кВт.ц/тонн болж буурсан (↓23.6%).
- Нүүрстөрөгчийн ялгаруулалт: 4.48 тонн/тонноос 1.2 тонн/тонн болж буурсан (↓73.2%).
- Зардал: Нэгж эрчим хүчний зардал 18%-иар буурч, зах зээлийн өрсөлдөх чадварыг нэмэгдүүлсэн.
Дүгнэлт
Түүхий эдийг оновчтой болгох, процессын инноваци, тоног төхөөрөмжийн шинэчлэл, эрчим хүчний шилжилт, бодлогын зохицуулалтаар дамжуулан бал чулуун электродын үйлдвэрлэл нь эрчим хүчний хэрэглээг 20%-30% бууруулж, нүүрстөрөгчийн ялгарлыг 50%-70% бууруулах боломжтой. Бага температурт бал чулуужуулалт болон ногоон эрчим хүчийг нэвтрүүлэх чиглэлээр гарсан нээлтүүдийн ачаар тус салбар 2030 он гэхэд нүүрстөрөгчийн ялгарлын оргил түвшинд хүрч, 2060 он гэхэд нүүрстөрөгчийн саармаг байдалд хүрэхэд бэлэн байна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 8-р сарын 6