当社の専門家が、耐火物の耐久性と断熱性を優先することでエネルギーがどのように削減されるか、さらに持続可能な利益をもたらすためにどの材料を使用すべきか（使用すべきでないか）、未燃焼レンガが特性を維持しながら温度を下げる方法について説明しています。
特集:
- 産業ソリューション、潤滑油、エネルギー担当ビジネスユニットマネージャー | IMCD
- 産業ソリューション担当グローバルビジネス開発マネージャー Mats Dahmen | IMCD
上をクリックして最近のパネルを見るか、スクロールしてディスカッションの質問と回答を読んでください。
エネルギーの削減は、エネルギー集約度の高い産業における排出量を削減するための鍵のようです。では、耐火物を扱う作業者がこれを優先させるためにできることは何でしょうか。さらに詳しく調べるために読み進めてください。
なぜ今、エネルギー削減の話題がそれほど重要なのでしょうか？
現在、工業生産はCO₂排出量のかなりの部分を占めています。たとえば、セメント生産は排出量の 7% を占め、鉄鋼生産はさらに 8% を占めています。
エネルギー集約型産業は、現在、炭素税や過去数年間のエネルギーコストの上昇などのトピックによって非常に大きな打撃を受けることになっています。そのため、これらの産業は、コストと排出量の両方を削減するための代替方法を模索する必要があります。特に、稼働に摂氏1800度以上を使用する耐火物を見ると、エネルギー消費量の削減を試みる機会はたくさんあり、より持続可能な作業方法を実現するには変化が必要です
排出量を削減するために耐火物で取り組む必要のある課題は何か？
興味深いことに、鉄鋼とセメントの製造に使用されるエネルギーの90％は窯からのみ供給され、鉄鋼とセメントの製造に使用されるすべての炉と窯には、高温、化学物質、液体の浸透により極端な条件にさらされる小さな領域があります。このような状況により、メーカーは生産を停止して耐火ライニングを更新せざるを得なくなり、その結果、生産が一時停止し、時間と材料が必要になり、修理が完了すると大量のエネルギーが消費され、生産が再開されます。そこで、ここで注目しているのは、耐久性と断熱性の 2 つです。
耐火物の耐久性と断熱性を高めるのに成功している方法にはどのようなものがあるのでしょうか。
耐久性の目標は、耐火物ライニングの性能を高めて長持ちさせることです。これは、以下の3つの方法のうちの1つによって達成されます。
- 板状アルミナをボーキサイト、アンダルサイト、さらにはMgOなどの鉱物由来の材料から切り替えるなど、鉱物を合成製品に置き換える、
- セメントと鉄鋼の両方の生産におけるMgOとドロマイトの基本レンガの使用を減らすこと、または
- 配合物に非酸化物材料と添加物を添加すること。
断熱材を使用すると、長年にわたって断熱効果が得られます。耐火物は優先事項とは考えられていませんでしたが、コスト削減において重要な役割を果たすことができるため、今では多くの人がこれらの材料に焦点を合わせています。1つのアプローチは、それに合わせて断熱材を使用してカスタマイズされた熱分析を開発することです。そうすることで、機器、プロセス、最終生産者からの正確な要件に基づいて、オーダーメイドの製品を提供できます。これによって、耐火物のエネルギー削減という点で計り知れない価値がもたらされることがわかりました。
私たちが目にしたもう一つのアプローチは、従来の断熱耐火物から、超軽量キャスタブルのような現代的なソリューションへの切り替えです。これにより、エネルギーを減らし、窯からの熱の放散を抑えることができます。これは特に製鉄所やセメント工場のエネルギー削減に効果を発揮します。
このような材料の使用はなぜ重要なのでしょうか。また、製造プロセスにどのようなメリットがあるのでしょうか。
耐火物の製造、特にレンガを使用した耐火物の製造は高エネルギープロセスであり、必要なエネルギー量を削減するためには制御または調整が必要です。レンガへの依存度を下げるために、業界は耐火物と最終市場生産の両方でエネルギー消費量を削減する、よりモノリシックなキャスタブルを使用する方向にシフトしています。レンガは焼成または焼き戻しする必要があり、キャスタブルは混合するだけでよいため、キャスタブルは次のような素晴らしい結果をもたらすことが証明されています。
- より迅速な設置による時間の節約
- 設置と生産に必要なエネルギーの削減
- 現場の人員を減らし、必要なエネルギー量を減らしてコストを節約
- （レンガと比較して）同等の能力と優れた性能を備えている
レンガの製造が依然として必要な状況では、優先順位を付ける未燃焼のレンガを使用すると、必要なエネルギー量を減らすことができます。未燃焼のレンガは熱処理が少なくて済み、焼成するよりも焼き戻しできるので、工程に必要な温度を下げることができる。
さらに、添加剤はゲームを変えつつある。添加物の使用:
- 焼成不要でレンガの輸送が可能になり、焼戻しを1200℃以上から200/300℃に下げることができます。
- 輸送と設置に必要な特性と抵抗の確保に役立ちます。
- 最終的に、添加剤を使用すると、未焼成レンガの製造に必要なエネルギーを大幅に削減できます。、密度、品質、または機能について妥協する必要はありません。
これらの材料に切り替える際に考慮すべきことは何ですか？
モノリシック素材を使用する際によくある間違いは、ヒューマンエラーにあります。このアプローチにとって有害な 2 つのミスが、よく見受けられます。- 1 つ目は、フロー能力を高めるために水に混ぜることです。現場でのキャスタブル設置時には、流れを良くするために余分な水を追加することがよくあります。しかし、この方法はうまくいきません。耐火物の最大の敵は水であり、水を加えるとプロセス全体が台無しになる可能性があります。添加剤として流動化剤である分散剤を使用する方が良い方法です。
- 2つ目は、硬化プロセスをスピードアップするために間違った添加剤を使用することです。多くの人は、固化速度を上げるために添加剤を使用することに決めていますが、間違った添加剤を使用すると、固化プロセスが速すぎたり、まったく行われなかったりするなどの悪影響が生じる可能性があることを認識していません。解決策は、加工が容易な「密閉型」製剤に重点を置いた添加剤パッケージに頼ることであり、条件（湿度、周囲温度など）に関係なく、同じ性能を保証します。
性能上の問題を避けるには、設置が容易な材料を使用し、配合の全体像を最初から検討するのが最善です。IMCD 産業ソリューション | 持続可能なソリューションプログラム
IMCDは、複雑な持続可能性のトピックを細分化して支援することに全力を注いでいます。サステナビリティへの取り組みのあらゆる段階にいるあなた。あなたが始めたばかりか検討しているかにかかわらず現在の取り組みを最適化してください。 こちら をクリックして、当社の持続可能なソリューションプログラムの詳細と、お住まいの地域で提供している持続可能な素材をご覧ください。