فردیس نخعی - دانشجوی دکتری فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
مالک نادری - استادیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
مهدی ایران نژاد - دانشیار دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

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.

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