Hutnickému odvětví je nejvíce vytýkána vysoké emise CO2 a jiných škodlivin.
Čistější vzduch při výrobě železa díky technologii Finex
Železo a ocel jsou produkty, které se dají stoprocentně recyklovat . Z tohoto hlediska vyhovují požadavkům, které na moderní průmysl klade ekologie , resp. snaha po likvidaci odpadů a jejich znovuzužitkování.
V jiných aspektech ekologického hodnocení však už ukazatele zvláště v případě prvotního materiálu, tedy železa, tak příznivé nejsou. Přesněji řečeno nejsou takové při bližším pohledu na vlastní tavné procesy a na přípravu rudy pro ně, nemluvě už o tom, že těžba rudy, její přeprava, úprava a tavení jsou energeticky vysoce náročné.
Např. pro redukci oxidu železnatého (tj. železnorudného prášku) do podoby železa, v přepočtu na 1 tunu surového železa, je zapotřebí aspoň 440 kilogramů koksu (část koksu se dá nahradit jinými látkami s obsahem uhlíku, jako jsou těžké oleje nebo plastové granuláty, ale část se nahradit nedá).
Hutnickému odvětví je nejvíce vytýkána vysoké emise CO2 a jiných škodlivin. Mnozí průmysloví experti došli k názoru, že pokud jde o ekonomickou efektivnost výroby železa ve vysokých pecích, a také pokud jde o ekologickou únosnost této výroby, resp. možnosti inovací směrem ke zlepšení situace, dospěla již produkce železa ve vysokých pecí k hranicím svých rozvojových možností.
BUDE JIŽNÍ KOREA EKOLOGICKÝM "PRŮKOPNÍKEM"?
Nicméně určitý prostor pro inovace je stále ještě k dispozici. Příklad: V Pohangu v Jižní Koreji se dokončuje stavba železárny, která má již letos zahájit výrobu. Roční kapacita má být 1,5 milionu tun surového železa, přičemž má jít o železářskou produkci, která má být šetrná vůči životnímu prostředí . Projekt samozřejmě vzbudil zájem na celém světě, protože ani v zemích s vysokým stupněm uplatnění zásad pro ochranu životního prostředí se dosud nepodařilo uspokojivě vyřešit problém škodlivin a nečistot unikajících do ovzduší při provozu vysokých pecí, koksáren, aglomeračních linek atd.
PROBLÉM ZAČÍNÁ UŽ PŘI TĚŽBĚ A ÚPRAVĚ RUDY
Problém znečišťování ovzduší v hutích však nezačíná až v bezprostředním okolí pecí či na rudných skládkách , ale fakticky už předtím. Téměř 2/3 objemu železné rudy určené pro vysoké pece se totiž - a to všude na světě - těží v podobě částeček, zrníček o průměru maximálně do 8 až 12 milimetrů. Už v těžebních kapacitách, což jsou většinou povrchové doly, se tedy vyskytuje problém prašnosti, ale tam samozřejmě není tak akutní jako potom v hutích uprostřed průmyslových aglomerací a urbanistických celků.
Navíc se jemnozrnná ruda nedá v původním stavu vsazovat do vysokých pecí, protože by tam sypká masa zadusila proces hoření, resp. tavení v jejich spodní části. Proto nejprve rudný prášek prochází fází spékání (sintrování), při němž se částečky shlukují do větších hrudek či kuliček. Ty musejí mít natolik postačující vnitřní pevnost či soudržnost, aby vydržely přepravu do vysoké pece.
Jde o proces technologicky náročný a nákladný, který vyžaduje častou výměnu prvků sintrovacího zařízení, a pro člověka je práce v sintrovacích provozech krajně nezdravá.
MÍSTO SINTROVÁNÍ NASTOUPÍ SUŠENÍ
Nyní se ukazuje možnost, že tento drahý a nezdravý proces bude nahrazen výhodnějším. Rakouská firma Voest-Alpine Industrieanlagebau (VAI) vyvinula pro jihokorejský koncern POSCO (což je mj. majitel i nové železárny v Pohangu) postup, který umožňuje obejít se bez sintrování rudy.
Podstatou procesu nazvaného FINEX je sušení ve fluidní vrstvě. Pak následuje přemístění rudy do tří- nebo čtyřstupňového fluidního reaktoru, kde je substrát upravován pomocí redukčního plynu na DRI (Direct Reduced Iron) čili jemnozrnnou železitou hmotu. Ta je potom kompaktována do podoby HCI (Hot Compacted Iron) a dopravována přímo do tavného zplynovače, a pak už následuje zpracování tohoto polotovaru běžným způsobem na surové železo.
Tepelná energie, které je zapotřebí pro tavení, resp. metalurgické pochody ve zplynovači, se vyrábí zplynováním uhlí pomocí kyslíku. Vzniká přitom redukční plyn, jehož se opět použije ve fluidní vrstvě pro redukci železné rudy.
Množství plynu vznikající při procesu Finex bude případně natolik velké, že je bude možno zčásti odvádět pryč a používat k výrobě elektřiny anebo k vytápění. POSCO počítá s tím, že přebytky plynu bude používat ve vlastní elektrárně, která bude stát vedle železárny v Pohangu.
EKONOMICKÝ I EKOLOGICKÝ PŘÍNOS
Pokud jde o ekonomickou stránku věci, provozní náklady na Finex jsou v přepočtu na 1 tunu vyrobeného surového železa o 20 EUR nižší, než kdyby se spékal železnorudný prášek. Nicméně velmi důležitý je ekologický přínos, protože ve srovnání se sintrováním a výrobou koksu pro tavení železa v koksovacích bateriích se v případě Finexu objem emisí prachu, CO2 , SOx a NOx sníží až o 90 %.
V jiných aspektech ekologického hodnocení však už ukazatele zvláště v případě prvotního materiálu, tedy železa, tak příznivé nejsou. Přesněji řečeno nejsou takové při bližším pohledu na vlastní tavné procesy a na přípravu rudy pro ně, nemluvě už o tom, že těžba rudy, její přeprava, úprava a tavení jsou energeticky vysoce náročné.
Např. pro redukci oxidu železnatého (tj. železnorudného prášku) do podoby železa, v přepočtu na 1 tunu surového železa, je zapotřebí aspoň 440 kilogramů koksu (část koksu se dá nahradit jinými látkami s obsahem uhlíku, jako jsou těžké oleje nebo plastové granuláty, ale část se nahradit nedá).
Hutnickému odvětví je nejvíce vytýkána vysoké emise CO2 a jiných škodlivin. Mnozí průmysloví experti došli k názoru, že pokud jde o ekonomickou efektivnost výroby železa ve vysokých pecích, a také pokud jde o ekologickou únosnost této výroby, resp. možnosti inovací směrem ke zlepšení situace, dospěla již produkce železa ve vysokých pecí k hranicím svých rozvojových možností.
BUDE JIŽNÍ KOREA EKOLOGICKÝM "PRŮKOPNÍKEM"?
Nicméně určitý prostor pro inovace je stále ještě k dispozici. Příklad: V Pohangu v Jižní Koreji se dokončuje stavba železárny, která má již letos zahájit výrobu. Roční kapacita má být 1,5 milionu tun surového železa, přičemž má jít o železářskou produkci, která má být šetrná vůči životnímu prostředí . Projekt samozřejmě vzbudil zájem na celém světě, protože ani v zemích s vysokým stupněm uplatnění zásad pro ochranu životního prostředí se dosud nepodařilo uspokojivě vyřešit problém škodlivin a nečistot unikajících do ovzduší při provozu vysokých pecí, koksáren, aglomeračních linek atd.
PROBLÉM ZAČÍNÁ UŽ PŘI TĚŽBĚ A ÚPRAVĚ RUDY
Problém znečišťování ovzduší v hutích však nezačíná až v bezprostředním okolí pecí či na rudných skládkách , ale fakticky už předtím. Téměř 2/3 objemu železné rudy určené pro vysoké pece se totiž - a to všude na světě - těží v podobě částeček, zrníček o průměru maximálně do 8 až 12 milimetrů. Už v těžebních kapacitách, což jsou většinou povrchové doly, se tedy vyskytuje problém prašnosti, ale tam samozřejmě není tak akutní jako potom v hutích uprostřed průmyslových aglomerací a urbanistických celků.
Navíc se jemnozrnná ruda nedá v původním stavu vsazovat do vysokých pecí, protože by tam sypká masa zadusila proces hoření, resp. tavení v jejich spodní části. Proto nejprve rudný prášek prochází fází spékání (sintrování), při němž se částečky shlukují do větších hrudek či kuliček. Ty musejí mít natolik postačující vnitřní pevnost či soudržnost, aby vydržely přepravu do vysoké pece.
Jde o proces technologicky náročný a nákladný, který vyžaduje častou výměnu prvků sintrovacího zařízení, a pro člověka je práce v sintrovacích provozech krajně nezdravá.
MÍSTO SINTROVÁNÍ NASTOUPÍ SUŠENÍ
Nyní se ukazuje možnost, že tento drahý a nezdravý proces bude nahrazen výhodnějším. Rakouská firma Voest-Alpine Industrieanlagebau (VAI) vyvinula pro jihokorejský koncern POSCO (což je mj. majitel i nové železárny v Pohangu) postup, který umožňuje obejít se bez sintrování rudy.
Podstatou procesu nazvaného FINEX je sušení ve fluidní vrstvě. Pak následuje přemístění rudy do tří- nebo čtyřstupňového fluidního reaktoru, kde je substrát upravován pomocí redukčního plynu na DRI (Direct Reduced Iron) čili jemnozrnnou železitou hmotu. Ta je potom kompaktována do podoby HCI (Hot Compacted Iron) a dopravována přímo do tavného zplynovače, a pak už následuje zpracování tohoto polotovaru běžným způsobem na surové železo.
Tepelná energie, které je zapotřebí pro tavení, resp. metalurgické pochody ve zplynovači, se vyrábí zplynováním uhlí pomocí kyslíku. Vzniká přitom redukční plyn, jehož se opět použije ve fluidní vrstvě pro redukci železné rudy.
Množství plynu vznikající při procesu Finex bude případně natolik velké, že je bude možno zčásti odvádět pryč a používat k výrobě elektřiny anebo k vytápění. POSCO počítá s tím, že přebytky plynu bude používat ve vlastní elektrárně, která bude stát vedle železárny v Pohangu.
EKONOMICKÝ I EKOLOGICKÝ PŘÍNOS
Pokud jde o ekonomickou stránku věci, provozní náklady na Finex jsou v přepočtu na 1 tunu vyrobeného surového železa o 20 EUR nižší, než kdyby se spékal železnorudný prášek. Nicméně velmi důležitý je ekologický přínos, protože ve srovnání se sintrováním a výrobou koksu pro tavení železa v koksovacích bateriích se v případě Finexu objem emisí prachu, CO2 , SOx a NOx sníží až o 90 %.
Zdroj:Technik
Sdílet článek na sociálních sítích