Проблемите с емисиите на въглерод в производствения процес на графитни електроди могат да бъдат решени цялостно чрез комбинация от технологични подобрения, оптимизация на процесите и стратегии за управление на енергията, както е посочено по-долу:
I. Технологични подобрения: Високоефективно оборудване и заместване с чиста енергия
1. Итерация на технологията на графитизиращата пещ
Традиционните пещи Acheson консумират до 3200-4800 kWh на тон графитни електроди, като значителните температурни колебания водят до разхищение на енергия. Въвеждането на пещи за надлъжна графитизация (LWG) може да съкрати времето за нагряване до 9-15 часа, да намали консумацията на електроенергия с 20%-30% и да постигне по-равномерно съпротивление. Например, проектът Xinjiang East Hope Carbon Project намали консумацията на енергия на тон електроди с приблизително 300 kWh чрез прилагането на LWG пещи, като косвено намали въглеродните емисии.
2. Заместване с чиста енергия
Производството на един тон графитни електроди изразходва около 1,7 тона стандартни въглища и отделя 4,5 тона CO₂. Използването на зелена електроенергия (напр. слънчева или вятърна енергия) за задвижване на графитизационни пещи позволява директно намаляване на емисиите. Например, някои предприятия във Вътрешна Монголия са увеличили дела на зелената електроенергия до над 50% чрез проекти за интеграция „източник-мрежа-зареждане-съхранение“, намалявайки въглеродните емисии на тон електроди с 40%.
3. Системи за оползотворяване на отпадната топлина
Инсталирането на котли за отпадъчна топлина в етапите на печене и графитизация оползотворява високотемпературни димни газове (200-800°C) за генериране на пара за отопление или производство на електроенергия. Проектът Shanxi Taigu Baoguang Carbon постигна годишни икономии от приблизително 2000 тона стандартни въглища и намали емисиите на CO₂ с 5200 тона чрез оползотворяване на отпадъчна топлина.
II. Оптимизация на процесите: Намаляване на потреблението на суровини и енергия
1. Предварителна обработка на рафинирани суровини
- Етап на калциниране: Контрол на свойствата на нефтения кокс (истинска плътност ≥ 2,07 g/cm³, съпротивление ≤ 550 μΩ·m), за да се сведе до минимум последващата консумация на енергия за обработка.
- Процес на импрегниране: Повишаване на обемната плътност на продукта и намаляване на порьозността чрез „тройно импрегниране и четворно печене“ или „двойно импрегниране и тройно печене“. Например, постигането на степен на наддаване на тегло при вторично импрегниране ≥9% може да намали повтарящите се цикли на печене и да спести 15%-20% от консумацията на енергия.
2. Нискотемпературно формоване и съкратени технологични потоци
Приемайте техники за нискотемпературно формоване (напр. екструдиране при 90-120°C), за да намалите емисиите на летливи вещества и да понижите последващите температури на печене. Едновременно с това оптимизирайте производствените процеси, за да съкратите цикъла от суровините до готовите продукти, като минимизирате кумулативното потребление на енергия.
3. Рециклиране на отпадъчни газове
Димните газове от пещите за печене, съдържащи горими компоненти като CO и H₂, могат да бъдат пречистени и използвани повторно в отоплителни системи. Проектът „Източна надежда“ в Синцзян е спестил приблизително 300 000 м³ природен газ годишно и е намалил емисиите на CO₂ с 600 тона чрез технология за рециклиране на отпадъчни газове.
III. Управление на енергията: Дигитализация и кръгова икономика
1. Интелигентни системи за мониторинг на енергията
Внедряване на IoT сензори за наблюдение на данни за потреблението на енергия в реално време (напр. електричество и топлина) в производствените етапи, оптимизиране на параметрите на оборудването чрез алгоритми с изкуствен интелект. Например, едно предприятие намали времето на престой на графитизиращата пещ с 30% чрез интелигентно наблюдение, спестявайки приблизително 500 000 kWh електроенергия годишно.
2. Улавяне, използване и съхранение на въглерод (CCUS)
Инсталирайте устройства за улавяне на въглерод на изходите за димни газове на графитизационните пещи, за да компресирате CO₂ за подземно инжектиране или да го използвате като химическа суровина. Въпреки високите цени в момента (приблизително 300-600 RMB/тон CO₂), CCUS представлява критичен дългосрочен път за дълбока декарбонизация.
3. Модели на кръговата икономика
- Нулево изпускане на отпадъчни води: Пречистване на битовите отпадъчни води за повторна употреба в пречистване на димни газове или озеленяване, като същевременно се прилага каскадно оползотворяване на производствените отпадъчни води. Проектът Shanxi Taigu постигна нулево изпускане на отпадъчни води, спестявайки приблизително 100 000 тона вода годишно.
- Рециклиране на твърди отпадъци: Връщане на праха, събрано в ръкавни филтри (приблизително 344 тона/годишно), и отпадъците от фрезоване на челни повърхности (приблизително 500 тона/годишно) в производствената линия, което ще намали потреблението на суровини и емисиите, свързани с третирането на отпадъци.
IV. Синергия между политиката и пазара: Движение на трансформацията на индустрията
1. Прилагане на стандартите за свръхниски емисии
Приемете стандарти, като напримерСтандарт за емисии на замърсители за алуминиевата промишленост(GB25465-2010), който налага концентрации на прахови частици, SO₂ и NOx съответно ≤10 mg/m³, ≤35 mg/m³ и ≤50 mg/m³, за да се наложат технологични подобрения.
2. Стимули за търговия с въглеродни емисии
Включване на производството на графитни електроди в националния пазар на въглеродни емисии, за да се създадат икономически ограничения чрез търговия с въглеродни квоти. Например, ако дадено предприятие намали въглеродните емисии на тон електроди от 4,5 тона на 3 тона, то може да спечели от продажбата на излишните квоти, насърчавайки положителен цикъл на намаляване на емисиите.
3. Сертифициране на зелена верига за доставки
Производителите на стомана надолу по веригата могат да дадат приоритет на закупуването на нисковъглеродни графитни електроди, за да стимулират производителите нагоре по веригата да намалят емисиите. Например, един завод за стомана с електродъгова пещ изискваше от доставчиците да постигнат ≤3,5 тона емисии на CO₂ на тон електроди, налагайки 10% ценова премия за несъответствие.
Време на публикуване: 12 август 2025 г.