Nos últimos anos, as empresas metalúrgicas globais, por meio de fusões e aquisições, têm apresentado crescente concentração no setor. Em 2023, os lucros da indústria metalúrgica entraram em um período de declínio, principalmente devido ao aumento do custo de algumas matérias-primas e à acentuada queda nos preços do aço, resultando em redução dos lucros corporativos. Diante dessa situação, a prioridade deste ano tem sido a redução de custos em projetos, com foco na otimização e modernização de processos, no desenvolvimento sustentável de baixo carbono e na manufatura inteligente. Entre as iniciativas estão a transformação para emissões ultrabaixas e a eficiência energética extrema, além da aceleração da inovação tecnológica de baixo carbono e da transformação digital no setor industrial.
● Fundição de aço
1. A fundição à base de carbono passa a ser feita à base de hidrogênio.
A siderurgia está se direcionando para a metalurgia do hidrogênio, mas as fontes atuais de hidrogênio verde são limitadas. Diante desse problema, a curto prazo, a utilização de gás de coqueria em vez de coque como agente redutor em altos-fornos, como no caso do forno de cuba movido a hidrogênio da XIYE Iron and Steel, está sendo desenvolvida, assim como a geração de energia nuclear a partir de reatores modulares refrigerados a gás de alta temperatura. A produção de hidrogênio a partir de gás de coqueria em siderúrgicas também está em desenvolvimento.
2. Fundição de processo curto
Devido à pressão da proteção ambiental, a fundição de processo curto aumentará em proporção. Tecnologias de redução da produção de ferro por fundição, como o forno elétrico, são exemplos disso.
3. Coprodução moderada
Por muito tempo, um dos principais usos do gás residual da siderurgia foi a combustão para aquecimento. Embora esse aproveitamento da energia térmica do gás seja essencial, seu valor não tem sido totalmente explorado. O gás contém diferentes proporções de H₂ e CO, e seu uso para a produção de GNL, etanol, etilenoglicol, entre outros, apresenta bons benefícios econômicos. Comparado ao processo químico do carvão, que produz CO e H₂ para, posteriormente, a produção de GNL, etanol e etilenoglicol, esse método oferece uma vantagem de custo significativa.
Com a crescente demanda por redução de carbono, projetos como a extração e solidificação de CO2 trouxeram boas notícias. Em empresas metalúrgicas, como as que utilizam gases de combustão de fornos de cal e caldeiras com alto teor de CO2, este pode ser utilizado em processos como a fundição de aço, supressão de poeira, transporte refrigerado, indústria alimentícia, entre outros. A demanda de mercado é grande e a indústria metalúrgica se beneficia dessa fonte de custo. Projetos fotovoltaicos podem trazer benefícios em termos de redução de carbono para as empresas, e muitas siderúrgicas já estão investindo em projetos fotovoltaicos. No entanto, a viabilidade do projeto depende da capacidade das empresas de avaliar se a diferença nos preços da eletricidade trará benefícios reais.
4. Inteligência metalúrgica
O mercado metalúrgico acelerará ainda mais o ritmo da automação e da tecnologia da informação na indústria siderúrgica, impulsionando o processo de digitalização e inteligência. Centros de controle centralizados, armazéns de materiais automatizados, robôs para medição de temperatura, inspeção e amostragem serão cada vez mais comuns.
Com a publicação e implementação de diversas políticas nacionais de dupla emissão de carbono, as empresas a jusante na indústria siderúrgica têm uma demanda crescente por dados de avaliação do ciclo de vida completo dos produtos adquiridos, e a avaliação do ciclo de vida dos produtos siderúrgicos e a avaliação da pegada de carbono com base nela tornaram-se um trabalho importante para o setor.O desenvolvimento sustentável e de baixo carbono da indústria siderúrgica, bem como a necessidade de atender às demandas dos clientes a jusante, são medidas importantes. A avaliação do ciclo de vida do produto é fundamental para a adaptação ao desenvolvimento nacional sustentável, de baixo carbono e alta qualidade, promovendo a economia de energia e a redução de carbono nas empresas siderúrgicas e aprimorando a influência da marca.
● Tecnologia de economia de energia e proteção ambiental em aço
1. Reciclagem e utilização extremas de energia secundária
A eficiência energética da indústria metalúrgica tem aumentado ano após ano. Por um lado, os novos equipamentos foram modernizados, reduzindo o consumo de energia. Por outro lado, a recuperação final de energia secundária, com o aumento contínuo da recuperação de calor de alta e média qualidade, e o aproveitamento de calor de baixa qualidade também está sendo realizado de forma gradual, permitindo que o calor seja utilizado de maneira sequencial. A energia de alto poder calorífico é utilizada para geração de energia ou produção química, enquanto a energia de baixo poder calorífico é utilizada para aquecimento urbano, aquicultura, entre outras atividades. A integração da produção de aço com o bem-estar da população não só melhora a eficiência econômica das empresas, como também substitui pequenas caldeiras, reduzindo o consumo e as emissões de carbono.
1. Sistema de forno elétrico
O sistema de resfriamento por vaporização completa, em substituição à parte original do sistema de resfriamento a água, melhora significativamente a recuperação de vapor em toneladas de aço. De acordo com a prática do projeto, a recuperação de vapor por tonelada de aço pode atingir 300 kg/t de aço, o que representa mais de 3 vezes a recuperação original.
Conversor 1.2
O processo primário de purificação de gases de combustão do conversor geralmente adota o método a seco. No processo a seco existente, o calor residual da diferença de temperatura de 1000 °C a 300 °C não é recuperado. Atualmente, apenas alguns conjuntos de equipamentos piloto estão em operação de curto prazo.
1.3 Alto-forno
A recuperação total do gás de alto-forno pode ser alcançada através da recuperação do gás de equalização de pressão e do gás de expulsão. Atualmente, a maioria dos altos-fornos não considera a recuperação, ou apenas a recuperação parcial.
1.4 Sinterização
Reciclar o calor residual da seção de alta temperatura do resfriador anular para geração de energia; Água quente pode ser produzida para processos ou aquecimento após a recuperação do calor residual nas seções de temperatura média e baixa do resfriador anular; A circulação dos gases de combustão da sinterização tende à circulação interna, sendo necessário aumentar a capacidade do ventilador de circulação de alta pressão, do ventilador de ar fresco e dos equipamentos elétricos auxiliares.
O calor residual de grandes chaminés e o calor residual do resfriamento anular, além da geração de energia, também são utilizados para o aproveitamento da tecnologia de dupla tiragem a vapor e elétrica para acionar o ventilador de extração principal, melhorando a eficiência do uso do vapor, reduzindo a etapa de conversão e aumentando os benefícios econômicos.
1,5 Coking
Além do tradicional resfriamento a seco do coque, foram utilizados também a circulação de coque com amônia, o resfriador primário, o aproveitamento do calor residual, o aproveitamento do calor residual do tubo ascendente e o aproveitamento do calor residual dos gases de combustão.
1.6 Laminação de Aço
Utilização do calor residual dos gases de combustão de fornos de laminação de aço e fornos de tratamento térmico. Esse calor é uma fonte de baixa qualidade e, geralmente, é utilizado para a produção de água quente, atendendo aos requisitos de temperatura de dessulfurização.
2. O conceito de proteção ambiental e baixíssima emissão está profundamente enraizado no coração das pessoas.
2.1 O desempenho ambiental de cada usina siderúrgica é A
Para reduzir a pressão sobre a proteção ambiental e garantir a produção normal, muitas siderúrgicas do norte já concluíram a etapa de perfuração A. Mesmo entre as siderúrgicas do norte que ainda não a concluíram, um grande número de empresas siderúrgicas do sul também está trabalhando nessa direção. As principais tarefas incluem a implementação de instalações de remoção de poeira, dessulfurização e desnitrificação, armazenamento de materiais em silos, redução de áreas de descarte, fechamento de pontos de geração de poeira e supressão de poeira, entre outras.
2.2 Carbono, indústria de alumínio eletrolítico
As dívidas de proteção ambiental da indústria de carbono e alumínio eletrolítico são maiores, e empresas como a de alumínio-montanha estão trabalhando para melhorar seu desempenho ambiental.
2.3 Tratamento dos três resíduos
Os requisitos de proteção ambiental exigem que os resíduos sólidos não saiam da fábrica e que as águas residuais atendam aos padrões de descarte. Por um lado, as siderúrgicas já secaram e processaram os componentes, e o descarte e a disposição final dos resíduos estão em conformidade. O mercado necessita de novos processos e tecnologias para o tratamento de gases residuais, resíduos sólidos contendo carbono, ferro, resíduos perigosos, contaminação do solo e águas residuais de fenol-cianeto, águas salinas concentradas e águas residuais de laminação a frio.
2.4 Purificação de gás
Com o aprimoramento das exigências de proteção ambiental, o gás reciclado pode ser coletado simultaneamente, e novas exigências também são impostas em relação à qualidade do gás. O processo tradicional de purificação do gás de coqueria e do gás de alto-forno considera a remoção de poeira e enxofre inorgânico, e agora exige a remoção do enxofre orgânico. O mercado necessita de novos processos e novos equipamentos para atender a essa demanda.
2.5 Tecnologia de combustão rica em oxigênio, combustão de oxigênio puro
Para melhorar a taxa de utilização do oxigênio e reduzir o consumo de gás, utiliza-se a combustão com oxigênio rico ou puro em fornos de aquecimento, estufas e caldeiras.
Data da publicação: 13/06/2023