مدیریت آب در صنعت فولاد

در صنعت فلز مذاب برای تشکیل جامد خنک می‌شود . سپس فلز جامد به شکل مکانیکی به شکل یک محصول خاص شکل می‌گیرد . چگونگی انجام این مراحل بسیار مهم است زیرا تغییر شکل پلاستیک و پلاستیک می‌تواند به شدت بر خواص مکانیکی یک فلز تاثیر بگذارد. مدیریت آب در صنعت فولاد 

اثر اندازه دانه :

مدت‌ها است که مشخص شده‌است که خواص برخی از فلزات را می‌توان با حرارت درمان تغییر داد . دانه‌های موجود در فلزات تمایل دارند بزرگ‌تر شوند چون فلز گرم می‌شود . یک دانه می‌تواند به وسیله اتم رشد کند و از یک دانه دیگر که ممکن است در نهایت ناپدید شود ، مهاجرت کند . Dislocations نمی‌توانند به آسانی از مرز عبور کنند ، بنابراین اندازه دانه‌ها نشان می‌دهد که نابجایی به راحتی می‌تواند حرکت کند. همانطور که انتظار می‌رفت ، فلزات با دانه‌های کوچک قوی‌تر هستند اما انعطاف‌پذیری کمتری دارند . شکل ۵ نمونه‌ای از ساختار دانه‌ها را نشان می‌دهد .

quenching و Hardening :

راه‌های زیادی وجود دارند که در آن‌ها فلزات می‌توانند با حرارت برخورد شوند . تبرید یک فرآیند نرم است که در آن فلزات حرارت داده می‌شوند و سپس به آرامی خنک می‌شوند . بیشتر فولادهای ممکن است با حرارت دادن و خنک کردن ( خنک سازی ) سفت شوند . این فرآیند در ابتدا در تاریخچه فولاد فرآوری مورد استفاده قرار گرفت . در حقیقت , این باور وجود داشت که مایعات زیستی بهترین مایعات quenching را تشکیل می‌دهند و ادرار گاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد . در بعضی از تمدن‌های باستانی , تیغه‌های شمشیر سرخ و سرخ بعضی وقت‌ها در بدن زندانیان نگون‌بخت غوطه‌ور می‌شدند . امروزه فلزات در آب یا روغن خاموش می‌شوند . در حقیقت , خاموشی در محلول‌های آب شور سریع‌تر است , بنابراین پیشینیان به طور کامل اشتباه نبودند .

محاسبه قیمت ورق st52

quenching در یک فلز بسیار سخت و شکننده است . به آرامی یک فلز سخت شده را گرم کنید و اجازه دهید به آرامی خنک شود ، فلزی تولید می‌کند که هنوز سخت است اما شکننده است . این فرآیند به عنوان tempering شناخته می‌شود .مراجعه به فعالیت فلزات پردازش آن منجر به رسوبات کوچک زیادی در فولاد می‌شود که حرکت جابجایی را مسدود می‌کند که در نتیجه تقویت می‌شود .

کار سرد :

از آنجا که تغییر شکل پلاستیک ناشی از جابجایی نابجایی هاست ، فلزات می‌توانند با جلوگیری از این حرکت ، تقویت شوند . هنگامی که یک فلز خم یا شکل می‌گیرد ، نابجایی ایجاد و حرکت می‌کند . با افزایش تعداد نابجایی در کریستال ، آن‌ها به هم پیچیده یا میخکوب خواهند شد و قادر به حرکت نخواهند بود . این باعث تقویت فلز می‌شود و تغییر شکل آن را سخت‌تر می‌کند . این فرآیند به عنوان کار سرد شناخته می‌شود . در دماهای بالاتر ، نابجایی ‌ها می‌توانند بازآرایی شوند ، بنابراین تقویت کمی رخ می‌دهد .شما می‌توانید این را با یک گیره کاغذ امتحان کنید . گیره کاغذ را باز کنید و یکی از بخش‌های صاف را چندین بار به عقب و جلو خم کنید . تصور کنید در سطح اتمی چه اتفاقی می‌افتد . توجه داشته باشید که خم کردن فلز در همان مکان سخت‌تر است . Dislocations شکل‌گرفته و به هم پیچیده شده‌اند و قدرت را افزایش داده‌اند . این گیره کاغذ در نهایت در پیچ می‌شکند . کار سرد به طور بدیهی فقط تا حد معینی کار می‌کند ! تغییر شکل بسیار زیاد در یک رشته از نابجایی هاست که قادر به حرکت نیستند ، بنابراین به جای آن می‌شکنند .گرمایش اثرات کار سرد را حذف می‌کند . وقتی فلزات سرد کار می‌کنند حرارت داده می‌شود ، recrystallization رخ می‌دهد . دانه‌های جدید رشد می‌کنند و رشد می‌کنند تا بخش کار سرد را مصرف کنند . دانه‌های جدید dislocations کمتری دارند و خواص اصلی احیا می‌شوند .مدیریت آب در صنعت فولاد 

صنعت فولاد اهمیت مدیریت آب با توجه به ارزش ضروری آب برای جامعه را به رسمیت شناخته‌است .

با وجود اینکه صنعت فولاد از مقادیر زیادی آب استفاده می‌کند ، مقدار بسیار کمی از آن آب در واقع مصرف می‌شود و بیشتر مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرد و یا به منبع باز می‌گردد .به عنوان مثال ، آب دریا تقریبا ً به طور انحصاری در عملیات‌های خنک‌کننده استفاده می‌شود و از دست رفتن در طول این فرآیند ممکن است به علت تبخیر کم‌تر از ۱ درصد از کل آب باشد . با اینکه ورودی قابل‌توجه است اما آب بدون هیچ تغییری در کیفیت به دریا برگردانده می‌شود .آب بازیافت شده به رودخانه‌ها و منابع دیگر اغلب تمیزتر از زمان استخراج است .تخلیه آب سرد می‌تواند به طور قابل‌توجهی دمای بدن دریافت‌کننده را بالا ببرد و بر اکوسیستم‌های آبی تاثیر بگذارد . محدودیت در دماهای تخلیه آب گاهی اوقات برای جلوگیری از وقوع from اعمال می‌شود .علاوه بر این که در عملیات خنک سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد ، آب در طول فرآیند steelmaking برای descaling ، تمیز کردن گرد و غبار و سایر فرایندها مورد نیاز است .صنعت فولاد از همه انواع آب استفاده می‌کند . در دسترس بودن آب و کیفیت آب تازه ، نگرانی عمده در بخش‌های بزرگی از جهان است و مدیریت منابع آب مهم‌ترین چالش پایدار پس از تغییر آب و هوا در نظر گرفته می‌شود .منابع آب تازه به دلیل نیاز به افزایش جمعیت جهانی و افزایش فعالیت صنعتی به ویژه در کشورهای در حال توسعه در خطر هستند .

قیمت میلگرد در بازار آهن

اهداف کاربرد آب درصنعت فولاد:

صنعت فولاد به طور جدی مسئولیت‌های خود را برای مدیریت آب به عهده می‌گیرد و به طور مداوم در حال ارزیابی چگونگی استفاده از آب ، پیدا کردن بهبود در حفاظت و استفاده مجدد است .در همان روش فولاد ، آب می‌تواند دوباره استفاده شود و بازیافت شود در نتیجه کارایی استفاده و کاهش تقاضا و نیز هزینه را بهبود می‌بخشد .با افزایش بازیافت آب و ریزش جریان آب از بالاتر به کیفیت پایین ، تولید کنندگان فولاد می‌توانند مصرف و مصرف آب خود را به طور قابل‌توجهی کاهش دهند .مسائل مربوط به آب و نحوه مدیریت آن‌ها در کارخانه‌های خاص فولاد به دلیل شرایط محلی مانند در دسترس بودن آب ، کیفیت آب ، پیکربندی کارخانه و قانونگذاری متفاوت است .چارچوب تنظیم مقررات یک رویکرد محلی ضروری است .اگر چه تقریبا ً تمام فعالیت‌ها و مناطق جهان با چالش‌های آب روبرو هستند و یا با چالش‌های آب مواجه خواهند شد ، ماهیت چالش‌ها به طور قابل‌توجهی تغییر می‌کند . آن‌ها شامل کمیابی آب تازه ، شور شدن ، سیل و آلودگی هستند . به خاطر این تغییرپذیری ، چارچوب‌های نظارتی باید با استفاده از شرایط محلی مانند در دسترس بودن آب و گزینه‌های تخلیه در نظر گرفته شوند .بنابراین مدیریت آب به طور موثر توسط مقامات محلی و محلی کنترل می‌شود . به طور معمول ، مقامات منطقه‌ای برای رسیدگی به مسائل کمی مناسب هستند چون این مسائل مربوط به کل حوزه آب هستند ، در حالی که مقامات محلی برای مقابله با مسائل مربوط به کیفیت تخلیه آب برای مثال مناسب هستند .معیارهای جهانی یا قاره‌ای عمومی ، به ویژه اگر به عنوان کاهش مصرف آب در هر تن محصول بیان شود ، این شرایط محلی را در نظر نگرفته است و ممکن است نتیجه‌ای معکوس داشته باشد . بنابراین آن‌ها نباید به کار گرفته شوند. مدیریت آب در صنعت فولاد 

راهکارهای موثر برای کاهش مصرف:

موثرترین راه برای کاهش مصرف آب ، استفاده مجدد از آب است . این کار معمولا ً شامل تمیز کردن و خنک کردن جریان آب بین هر مصرف است . برخی از این درمان‌ها ، مانند سرمایش ، به مقادیر زیادی انرژی نیاز دارند و می‌توانند منجر به افزایش میزان مصرف آب به علت تبخیر بیشتر شوند .فرآیندهای اضافی مورد نیاز تقریباهمیشه در تضاد با اهداف کاهش مصرف انرژی یا انتشار CO۲ هستند . بنابراین لازم است که اثربخشی استفاده مجدد آب در یک روش یکپارچه ، با در نظر گرفتن همه جنبه‌های محیطی ، ارزیابی شود .لازم است که قبل از اجرای هر سیستم مدیریت استفاده مجدد آب ، افزایش بالقوه مصرف انرژی را در نظر بگیرید .همانطور که استفاده مجدد از آب در یک صنعت دمای بالا می‌تواند مصرف آب را به علت تبخیر افزایش دهد، برای داشتن یک دیدگاه جامع از تاثیر کلی بر تمام جنبه‌های محیطی ضروری است تخلیه پساب خروجی صفر نیاز به بررسی اثرات محیطی رسانه دارد .در مناطقی با کمبود آب تازه , معرفی سیاست‌های ” تخلیه صفر ” برای گیاهان صنعتی معمول‌تر است . هدف از این کار , کاهش مصرف است . برای اینکه آب مورد استفاده مجدد قرار گیرد , باید سرد و خنک شود چرا که افزایش غلظت نمک در سیستم‌های گردش آب ( ناشی از تبخیر ) می‌تواند بر تجهیزات حیاتی برای مثال در کارخانجات نورد تاثیر بگذارد .مقدار قابل‌توجهی از انرژی مورد نیاز برای دفع نمک جامد از شورابه که محصول فرعی فرآیند شیرین‌سازی است , وجود دارد . علاوه بر این , نمکی که در فرآیند ایجاد می‌شود معمولا ً کیفیت ضعیف دارد و به ندرت استفاده می‌شود . عمل‌آوری نمک به سطوح خلوص قابل‌قبول معمولا ً بسیار گران است . بنابراین این نمک‌ها بسیار مساله‌ساز هستند .به طور معمول , آن‌ها به هزینه بسیار بالایی نیاز دارند . علاوه بر این , مدیریت یک محل دفع زباله مشکل است چون آن‌ها تاثیر قابل‌توجهی بر کیفیت شیرابه دارند . افزایش بازیافت می‌تواند باعث مصرف بیشتر آب به دلیل افزایش تبخیر شود .سیاست‌های تخلیه پساب خروجی صفر موجب افزایش مصرف انرژی , افزایش مصرف آب و نیاز به درمان / انهدام محصولات تولید شده می‌شود . بنابراین اتخاذ رویکردی جامع , که تمام جنبه‌های زیست‌محیطی را قبل از اعمال چنین سیاست‌هایی در نظر می‌گیرد , ضروری است .

محاسبه قیمت لوله فولادی

ملاحظات پیکربندی کارخانه :

گیاهان فولادی عمر خدماتی طولانی دارند . پیکربندی آن‌ها طی سال‌ها تغییر می‌کند تا با شرایط جدید سازگار شود . امکان تغییر این سایت‌ها اغلب به دلیل محدودیت فضایی و یا وابستگی‌های متقابل آب موجود بین فرآیندها , محدود است .این محدودیت‌ها باید هنگام ارزیابی مدیریت آب یک سایت در نظر گرفته شوند . گیاهان بزرگ‌تر نباید با مناطقی که در آن‌ها ملاحظات مصرف آب در طول مرحله طراحی لحاظ شده‌است , مقایسه شوند . گیاهان جدید برای استفاده بهینه از منابع طراحی می‌شوند .در هنگام ارزیابی امکانات بهبود مدیریت آب , محدودیت‌های سایت قهوه‌ای باید مد نظر قرار گیرند .نیروگاه‌های برقبه طور کلی , تولید برق از مقدار قابل‌توجهی آب استفاده می‌کند که عمدتا ً برای خنک کردن است.هنگام مقایسه استفاده از آب در مکان‌های مختلف تولید فولاد , تفاوت قابل‌توجهی ایجاد می‌کند که آیا تاسیسات تولید برق در محل است یا خارج از محل . تمام مقایسه‌ها باید مبنای مشابهی باشند .موقعیت نیروگاه باید هنگام مقایسه استفاده از آب بین سایت‌ها در نظر گرفته شود . این که نیروگاه برق در داخل یا خارج از سایت باشد , بر استفاده کلی از آب سایت تاثیر خواهد گذاشت .مدیریت آب در صنعت فولاد

محاسبه ردپای آب با استفاده از ارزیابی چرخه عمر :

با توجه به اهمیت موضوع آب در سطح جهانی , تمایل به یافتن روشی برای ارزیابی تاثیر ناشی از محصولات , خدمات و سازمان‌های مرتبط با آب وجود دارد .در بسیاری از موارد , این تلاش‌ها تنها بر مصرف آب متمرکز هستند تا مصرف , زیرا این ساده‌ترین اطلاعات جمع‌آوری است متاسفانه جنبه‌های محلی , مانند دسترسی و کیفیت , اغلب حذف می‌شوند که می‌تواند منجر به تفسیر نادرستی از اثرات واقعی آب شود .برای رفع این مشکلات و انطباق روش‌ها , سازمان بین‌المللی استانداردسازی یک استاندارد چارچوبی را برای محاسبه ردپای آب توسعه داده‌است . این استاندارد بر پایه ارزیابی چرخه عمر برای ارزیابی چرخه زندگی است و تعیین می‌کند که برای تکمیل ارزیابی ردپای آب نیاز است , از جمله جنبه‌های محلی مربوط به کمبود و کیفیتهمچنین چرخه حیات کامل شامل فرآیندهای بالادست را پوشش می‌دهد . این استاندارد توسط صنعت فولاد جهانی پشتیبانی می‌شود صنعت فولاد از استاندارد ISO ۱۴۰۴۶ : استاندارد موجود برای رد پاها استفاده می‌کند . در حال حاضر تنها روش‌شناسی است که شامل تمام عوامل لازم برای ارزیابی یک محصول ، خدمات یا جای پای آب سازمان است سیاست‌هایی که باید فراتر از استفاده از آب باشد ، بحث بر سر کارآیی منابع به طور معمول استفاده از آب را در نظر می‌گیرد . مقادیر زیادی از آب در صنعت فولاد برای فرآیندهای خنک سازی و تولید به کار می‌رود .با این حال مصرف کل آب یک سایت تولید فولاد معمولی نشان می‌دهد که آب کمی در واقع مصرف شده‌است . بیشتر آبی که مصرف می‌شود از بین می‌رود یا سایت را به عنوان بخشی از زباله و محصولات ( مانند لجن ) ترک می‌کند . به طور کلی ، حدود ۹۰ درصد ( به طور متوسط ۸۸ درصد در یک کارخانه یکپارچه و ۹۴ درصد در یک کوره قوس الکتریکی ) ۱ از آب پس از تمیز کردن و / یا خنک کردن ، به منبع باز می‌گردد . تلاش مداوم برای کاهش مصرف آب شامل موارد دیگر کاهش تبخیر و جلوگیری از نشت است .مصرف بالای آب ، ارائه این که هیچ افزایشی در مصرف انرژی یا از دست رفتن کیفیت وجود ندارد ، ذاتا ً منفی نیست ، به شرطی که آب کافی برای همه کاربران بالقوه موجود باشد . برای تولید کنندگان فولاد در مناطق خشک که در آن آب کمیاب است ، بازیافت و استفاده مجدد یک اولویت هستند .بنابراین ضروری است که یک رویکرد جامع و متوازن برای اجتناب از عواقب ناخواسته منجر به استفاده بیشتر از منابع و یا تغییر بار به حوزه‌های دیگری که ممکن است تاثیر بزرگ‌تری بر محیط داشته باشد ، اتخاذ شود .بهره‌وری منابع باید مصرف واقعی را در نظر بگیرد ، یعنی تفاوت در جذب و تخلیه ( با کیفیت بهتر یا بهتر ) ، و همچنین جنبه‌های کمیابی و تاثیرات بر مقوله‌های منابع دیگر مثل انرژی .میزان جذب آب و تخلیه یک نظرسنجی از اعضای worldsteel که در سال ۲۰۱۱ منتشر شد نشان داد که متوسط جذب آب برای یک کارخانه ادغام‌شده به میزان ۲۸ / ۹ متر مکعب در هر تن فولاد تولید شده، با میانگین دبی آب معادل ۲۵.۳ متر مکعب است . برای کوره قوس الکتریکی ، مصرف متوسط ۲۸.۱ متر مکعب در هر تن از فولاد با دبی متوسط ۲۶.۵ m۳ قرار داشت . این نشان می‌دهد که مصرف کل آب در هر تن فولاد تولید شده پایین است ، از ۳.۳ متر مکعب به ۱.۶ متر مکعب . بیشتر آب به خاطر تبخیر از دست می‌رود .اب دریا در برابر آب تازه : آب دریا عمدتا ً برای یک‌بار – از طریق سرد کردن بدون استفاده از قبل و یا پس از درمان استفاده می‌شود . با مواد و تجهیزات ارتباطی برقرار نمی‌شود .آب تازه عمدتا ً برای فرآوری و خنک کردن استفاده می‌شود . آن در تماس با مواد و تجهیزات است و قبل از استفاده مجدد یا تخلیه تحت درمان قرار می‌گیرد .مدیریت آب در صنعت فولاد 

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *