כיצד ניתן לפתור את בעיית פליטת הפחמן בתהליך הייצור של אלקטרודות גרפיט?

ניתן לטפל באופן מקיף בבעיות פליטת הפחמן בתהליך הייצור של אלקטרודות גרפיט באמצעות שילוב של שדרוגים טכנולוגיים, אופטימיזציה של תהליכים ואסטרטגיות ניהול אנרגיה, כמתואר להלן:

א. שדרוגים טכנולוגיים: ציוד יעיל במיוחד ותחליף אנרגיה נקייה

1. איטרציה של טכנולוגיית תנור גרפיטיזציה
תנורי Acheson מסורתיים צורכים עד 3,200-4,800 קוט"ש לטון של אלקטרודות גרפיט, כאשר שינויים משמעותיים בטמפרטורה מובילים לבזבוז אנרגיה. אימוץ תנורי גרפיטיזציה אורכית (LWG) יכול לקצר את זמן החימום ל-9-15 שעות, להפחית את צריכת החשמל ב-20%-30% ולהשיג התנגדות אחידה יותר. לדוגמה, פרויקט הפחמן של שינג'יאנג מזרח הופ הפחית את צריכת האנרגיה לטון של אלקטרודות בכ-300 קוט"ש באמצעות יישום תנורי LWG, ובכך הפחיתה בעקיפין את פליטות הפחמן.

2. תחליף אנרגיה נקייה
ייצור טון אחד של אלקטרודות גרפיט צורך כ-1.7 טון פחם סטנדרטי ופולט 4.5 טון CO₂. ניצול חשמל ירוק (למשל, אנרגיית שמש או אנרגיית רוח) להפעלת תנורי גרפיטיזציה מאפשר הפחתת פליטות ישירה. לדוגמה, כמה מפעלים במונגוליה הפנימית הגדילו את שיעור החשמל הירוק ליותר מ-50% באמצעות פרויקטים של שילוב "מקור-רשת-טעינה-אחסון", מה שהפחית את פליטות הפחמן לטון אלקטרודות ב-40%.

3. מערכות להשבת חום פסולת
התקנת דוודי חום פסולת בשלבי האפייה והגרפיטיזציה משחזרת גז פליטה בטמפרטורה גבוהה (200-800 מעלות צלזיוס) לייצור קיטור לחימום או לייצור חשמל. פרויקט הפחמן של שאנשי טאיגו באוגואנג השיג חיסכון שנתי של כ-2,000 טון של פחם סטנדרטי והפחית את פליטות ה-CO₂ ב-5,200 טון באמצעות שחזור חום פסולת.

II. אופטימיזציה של תהליכים: הפחתת צריכת חומרי גלם ואנרגיה

1. עיבוד מקדים של חומרי גלם מזוקקים

• שלב הקלצינציה: בקרת תכונות קוק נפט (צפיפות אמיתית ≥ 2.07 גרם/סמ"ק, התנגדות ≤ 550 מיקרוΩ·מ') כדי למזער את צריכת האנרגיה בעיבוד שלאחר מכן.
• תהליך הספגה: שיפור צפיפות התכולה של המוצר והפחתת נקבוביות באמצעות "הספגה משולשת ואפייה מרובעת" או "הספגה כפולה ואפייה משולשת". לדוגמה, השגת קצב עלייה במשקל בהספגה משנית של ≥9% יכולה להפחית מחזורי אפייה חוזרים ולחסוך 15%-20% בצריכת האנרגיה.

2. עיצוב בטמפרטורה נמוכה וקיצור זרימות תהליך
אימוץ טכניקות עיצוב בטמפרטורה נמוכה (למשל, שיחול בטמפרטורה של 90-120 מעלות צלזיוס) כדי להפחית פליטות נדיפות ולהוריד את טמפרטורות האפייה שלאחר מכן. במקביל, אופטימיזציה של תהליכי עבודה בייצור כדי לקצר את המחזור מחומרי הגלם למוצרים המוגמרים, תוך מזעור צריכת האנרגיה המצטברת.

3. מיחזור גזי פסולת
גזי פליטה מתנורי אפייה המכילים רכיבים דליקים כמו CO ו-H₂ ניתנים לטיהור ושימוש חוזר במערכות חימום. פרויקט שינג'יאנג מזרח הופ חסך כ-300,000 מ"ק של גז טבעי מדי שנה והפחית את פליטות ה-CO₂ ב-600 טון באמצעות טכנולוגיית מיחזור גזי פליטה.

ג. ניהול אנרגיה: דיגיטציה וכלכלה מעגלית

1. מערכות ניטור אנרגיה חכמות
פריסת חיישני IoT כדי לנטר נתוני צריכת אנרגיה בזמן אמת (למשל, חשמל וחום) לאורך שלבי הייצור, תוך אופטימיזציה של פרמטרי הציוד באמצעות אלגוריתמים של בינה מלאכותית. לדוגמה, ארגון אחד הפחית את זמן ההשבתה של תנור הגרפיטיזציה ב-30% באמצעות ניטור חכם, וחסך כ-500,000 קוט"ש חשמל בשנה.

2. לכידת פחמן, ניצול ואחסון (CCUS)
התקינו התקני לכידת פחמן ביציאות גז הפליטה של ​​תנור גרפיטיזציה כדי לדחוס CO₂ להזרקה תת-קרקעית או לשימוש כחומר גלם כימי. למרות העלויות הגבוהות הנוכחיות (כ-300-600 יואן/טון CO₂), עיבוד שבבי (CCUS) מייצג מסלול קריטי לטווח ארוך לפירוק פחמן עמוק.

3. מודלים של כלכלה מעגלית

• אפס פליטת שפכים: טיפול בשפכים ביתיים לשימוש חוזר בטשטוש גזי פליטה או גינון, תוך יישום ניצול מדורג של שפכי הייצור. פרויקט שאנשי טאיג'ו השיג אפס פליטת שפכים, וחיסך כ-100,000 טון מים בשנה.
• מיחזור פסולת מוצקה: החזרת אבק שנאסף בבית שאריות (כ-344 טון/שנה) ושאריות טחינה קצוות (כ-500 טון/שנה) לקו הייצור, תוך הפחתת צריכת חומרי הגלם והפליטות הקשורות לטיפול בפסולת.

IV. סינרגיה בין מדיניות לשוק: קידום טרנספורמציה בתעשייה

1. אכיפת תקני פליטה נמוכים במיוחד
אימוץ סטנדרטים כגוןתקן פליטה של ​​מזהמים לתעשיית האלומיניום(GB25465-2010), המחייב ריכוזי חלקיקים, SO₂ ו-NOx של ≤10 מ"ג/מ"ק, ≤35 מ"ג/מ"ק ו-≤50 מ"ג/מ"ק, בהתאמה, כדי לחייב שדרוגים טכנולוגיים.

2. תמריצים בשוק המסחר בפליטות פחמן
לכלול ייצור אלקטרודות גרפיט בשוק הפחמן הלאומי כדי ליצור אילוצים כלכליים באמצעות סחר במכסות פחמן. לדוגמה, אם מיזם מפחית את פליטות הפחמן לטון אלקטרודות מ-4.5 טון ל-3 טון, הוא יכול להרוויח ממכירת מכסות עודפות, ובכך לטפח מעגל חיובי של הפחתת פליטות.

3. הסמכת שרשרת אספקה ​​ירוקה
יצרני פלדה במורד הזרם יכולים לתעדף רכישת אלקטרודות גרפיט דלות פחמן כדי לתמרץ יצרנים במעלה הזרם להפחית פליטות. לדוגמה, מפעל פלדה אחד לכבשן קשת חשמלי דרש מספקים להשיג ≤3.5 טון של פליטות CO₂ לכל טון של אלקטרודות, תוך הטלת פרמיית מחיר של 10% על אי עמידה בדרישות.