صنعت فولاد سهم قابل توجهی در مصرف انرژی جهانی دارد و تقریباً 7 درصد از کل تقاضای انرژی اولیه جهان را تشکیل می دهد. این انرژی در درجه اول در طول فرآیند تولید مصرف می شود که شامل تبدیل سنگ آهن و سایر مواد خام به محصولات فولادی استمصرف انرژی در صنعت فولاد عمدتاً توسط دو فرآیند اصلی هدایت می شود: تولید آهن و تولید فولاد. تولید آهن شامل ذوب سنگ آهن در کوره بلند است، در حالی که تولید فولاد شامل تبدیل آهن به فولاد از طریق روش‌های مختلف مانند کوره اکسیژن پایه (BOF) و کوره قوس الکتریکی (EAF) است.

در تولید آهن، انرژی به صورت انرژی حرارتی مصرف می شود که برای گرم کردن کوره بلند و کاهش سنگ آهن مورد نیاز است. منابع اصلی این انرژی حرارتی کک و زغال سنگ است که به عنوان سوخت در کوره بلند استفاده می شود. تولید کک شامل کربنیزه شدن زغال سنگ است که به مقادیر زیادی انرژی حرارتی نیاز دارد. در نتیجه، تولید آهن یک فرآیند بسیار انرژی بر است و تقریباً 60 درصد از کل انرژی مصرفی در صنعت فولاد را تشکیل می دهد.

 

مصرف انرژی در صنعت فولاد

 

در تولید فولاد انرژی به اشکال مختلف از جمله انرژی حرارتی، انرژی الکتریکی و انرژی شیمیایی مصرف می شود. مقدار انرژی مصرفی بستگی به روش خاص تولید فولاد مورد استفاده دارد. روش BOF پرکاربردترین روش تولید فولاد است که تقریباً 70 درصد از کل تولید فولاد جهان را به خود اختصاص می دهد. این روش شامل تبدیل آهن مذاب به فولاد با استفاده از اکسیژن است که به داخل کوره دمیده می شود. منابع اصلی انرژی در این فرآیند کک و زغال سنگ است که به عنوان سوخت استفاده می شود و اکسیژن که با استفاده از مقادیر زیادی انرژی الکتریکی تولید می شود. از طرف دیگر در روش EAF در تولید فولاد از ضایعات فلزی به عنوان ماده اولیه اولیه استفاده می شود و از برق به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می شود. روش EAF نسبت به روش BOF انرژی کمتری دارد و تقریباً 30 درصد از کل تولید فولاد جهان را تشکیل می دهد.

برای کاهش مصرف انرژی در صنعت فولاد می توان اقدامات مختلفی را انجام داد. یکی از این اقدامات استفاده از سوخت های جایگزین مانند زیست توده و مواد زائد در تولید آهن و فولاد است. این سوخت ها محتوای کربن کمتری دارند و می توانند انتشار کربن کلی صنعت فولاد را کاهش دهند. اقدام دیگر استفاده از فناوری های کم مصرف در تولید فولاد مانند موتورها و پمپ های پربازده است که می تواند مصرف انرژی را تا 20 درصد کاهش دهد.

 

انرژی برای تولید فولاد

 

علاوه بر این، بازیافت فولاد یک جنبه حیاتی است که باید در صنعت مورد توجه قرار گیرد. بازیافت فولاد شامل بازیافت ضایعات فولادی است که می تواند به عنوان ماده اولیه در تولید فولاد جدید استفاده شود. بازیافت فولاد مصرف انرژی در صنعت فولاد را تا 50 درصد کاهش می دهد و همچنین به حفظ منابع طبیعی کمک می کند. استفاده از ضایعات فلزی در روش EAF تولید فولاد می تواند مصرف انرژی را تا 75 درصد در مقایسه با روش BOF کاهش دهد، زیرا ضایعات فلزی برای ذوب انرژی کمتری نسبت به سنگ آهن نیاز دارند.

در نتیجه، صنعت فولاد یک مصرف کننده قابل توجه انرژی است و تقریباً 7 درصد از کل تقاضای انرژی اولیه جهان را به خود اختصاص می دهد. تولید آهن و فولاد منبع اصلی مصرف انرژی در صنعت است و تولید آهن پر انرژی ترین فرآیند است. اقدامات مختلفی مانند استفاده از سوخت های جایگزین، فناوری های کارآمد انرژی و بازیافت فولاد را می توان برای کاهش مصرف انرژی در صنعت اجرا کرد. این اقدامات همچنین می تواند به کاهش ردپای کربن در صنعت و حفظ منابع طبیعی کمک کند.