نوع مقاله : مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

• فردیس نخعی ¹
• مالک نادری ²
• مهدی ایران نژاد ³

¹ دانشجوی دکتری فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

² استادیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

³ دانشیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

در این مقاله به تحلیل جریان تولید مواد و مصرف انرژی در صنایع معدنی آهن و فولاد در مقیاس جهانی، پرداخته می شود. این تحلیل ها نشان می دهد که تولید کنسانتره آهن جهان از 274 میلیون تن در سال 1950 به 3000 میلیون تن در سال 2012 افزایش یافته است و در زمان مشابه تولید فولاد جهان از 207 به 1540 میلیون تن رسیده است. از آنجایی که میزان تولید در صنایع معدنی و فولاد سازی به شدت رو به افزایش است، لذا صرفه جویی کم در مصرف انرژی می تواند در کل ذخیره انرژی بسیار زیادی را شامل شود. ذخیره انرژی و کاهش گازهای آلاینده موضوع تحقیقاتی بسیاری از مقالات بوده است ولی مطالعات انجام گرفته، محدود به اطلاعات کلی و کلیشه ای بوده و در سطح فرآیندی دارای ضعف هستند. در این مطالعه، ابتدا میزان ذخایر، تولید کنسانتره آهن و فولاد در جهان مورد بررسی قرار می گیرد، سپس به تحلیل میزان انرژی مصرفی در صنایع معدنی و فولاد به طور مجزا پرداخته می شود. در نهایت پیشنهاد هایی برای کاهش مصرف انرژی در مراحل مختلف تولید بیان می شود. بالاترین سهم انرژی مصرفی در فرآیند معدن کاری مربوط به فرآیند آسیاکنی (40 درصد) و انتقال مواد (در حدود 17 درصد) است. از آنجایی که چین بزرگترین تولید کننده فولاد در جهان (46 درصد فولاد جهان) و یکی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژی و تولید کننده آلودگی است، در این مقاله به صورت موردی بررسی می گردد. بررسی نتایج نشان داد در سال 2007 با بکار گیری تکنولوژی های جدید، انرژی مصرفی کل، آب تازه و انتشار دی اکسید گوگرد به ازای هر تن فولاد 8، 24 و 5/4 درصد در مقایسه با سال 2005، کاهش یافته است. همچنین نتایج نشان داد که انرژی مصرفی برای کوره های دمشی 5/2 برابر انرژی مصرفی در کوره های قوس الکتریکی (100 درصد قراضه) است.

کلیدواژه‌ها

• جریان تولید مواد
• مصرف انرژی
• آهن
• فولاد
• کوره های دمشی
• کوره قوس الکتریکی

موضوعات

• توسعه تکنولوژی
• توسعه صنعتی
• فناوری

عنوان مقاله [English]

Iron ore and steel production trends and energy consumption saving methods in the world

نویسندگان [English]

• Fardis Nakhaei ¹
• Malek Naderi ²
• Mehdi Irannajad ³

¹

²

³

چکیده [English]

This paper reports on Material flow analysis and energy consumption in the world iron ore and steel industries. These analyses imply that the production of world iron ore has increased from 274 million tons in 1950 to 3000 million tons in the year 2012. The production of world steel also has been raised from 207 to 1540 million tons at the same time. Since the rate of production in mining and steel industries is on the rise, reducing of energy consumption can lead to a large proportion of energy. It should be noted that many studies have been worked on saving energy and the reduction of polluted gases; however, the previous studies were restricted to the cliché information and had some drawbacks in the procedural level. In this study, first, world’s resources of iron ore, iron and steel production were studied. Second, the consumption energy in the mining and steel industries were separately analyzed. Finally, some suggestions for the reduction of energy consumption in different stages were made. The highest proportion of consumption energy in mining procedure is related to grinding process (40%) and material transformation (about 17%). Since china is the largest country producing steel and is one of the biggest energy consumers and pollution makers in the world, it was studied in the current paper. The findings of the study revealed that due to the use of recent technologies in 2007, the overall energy consumption, the fresh water consumption and the total emission of SO2, declined per ton of steel by about 8%, 24% and 4.5% respectively, when compared with that in 2005. Also, the results have shown that the energy consumption of blast furnace is 2.5 times the energy used by electric arc one. 

کلیدواژه‌ها [English]

• Material flow analysis
• energy consumption
• Iron ore
• Steel