Robert Shenk, FLSmidth, fornisce una panoramica di come potrebbero apparire le cementerie "verdi" nel prossimo futuro.
Tra un decennio, l'industria del cemento avrà già un aspetto molto diverso da quello che ha oggi.Poiché le realtà del cambiamento climatico continuano a colpire nel segno, la pressione sociale sui forti emettitori aumenterà e seguirà la pressione finanziaria, costringendo i produttori di cemento ad agire.Non ci sarà più tempo per nascondersi dietro obiettivi o tabelle di marcia;la tolleranza globale sarà esaurita.L'industria del cemento ha la responsabilità di portare a termine tutto ciò che ha promesso.
In qualità di fornitore leader del settore, FLSmidth sente fortemente questa responsabilità.L'azienda ha già soluzioni disponibili, con altre in fase di sviluppo, ma la priorità è comunicare queste soluzioni ai produttori di cemento.Perché se non riesci a visualizzare come sarà un cementificio – se non ci credi – non accadrà.Questo articolo è una panoramica della cementeria del prossimo futuro, dalla cava alla spedizione.Potrebbe non sembrare così diverso da una pianta che vedresti oggi, ma lo è.La differenza sta nel modo in cui viene utilizzato, in cosa viene inserito e in parte della tecnologia di supporto.
Cava
Sebbene la trasformazione totale della cava non sia prevista nel prossimo futuro, ci saranno alcune differenze fondamentali.In primo luogo, l'elettrificazione dell'estrazione e del trasporto dei materiali: il passaggio da veicoli diesel a veicoli elettrici nella cava è un modo relativamente semplice per ridurre le emissioni di carbonio in questa parte del processo del cemento.Infatti, un recente progetto pilota in una cava svedese ha realizzato una riduzione del 98% delle emissioni di carbonio attraverso l'uso di macchine elettriche.
Inoltre, la cava potrebbe diventare un luogo solitario perché molti di questi veicoli elettrici saranno anche completamente autonomi.Questa elettrificazione richiederà ulteriori fonti di energia, ma nel prossimo decennio si prevede che un numero maggiore di cementifici assumerà il controllo della propria fornitura di energia costruendo in loco installazioni eoliche e solari.Ciò garantirà loro l'energia pulita di cui hanno bisogno non solo per alimentare le loro attività di cava, ma anche per aumentare l'elettrificazione in tutto l'impianto.
Oltre alla silenziosità dei motori elettrici, le cave potrebbero non apparire così occupate come negli anni del "picco di clinker", grazie all'aumento dell'assorbimento di materiali cementizi supplementari, inclusa l'argilla calcinata, di cui parleremo più dettagliatamente più avanti nell'articolo.
Schiacciamento
Le operazioni di frantumazione saranno più intelligenti ed efficienti, sfruttando la tecnologia Industry 4.0 per risparmiare energia e massimizzare la disponibilità.I sistemi di visione basati sull'apprendimento automatico aiuteranno a prevenire i blocchi, mentre l'enfasi su parti resistenti e una facile manutenzione garantiranno tempi di fermo minimi.
Gestione delle scorte
Una miscelazione più efficiente consentirà un maggiore controllo della chimica e l'efficienza della macinazione, quindi l'enfasi su questa sezione dell'impianto sarà sulle tecnologie avanzate di visualizzazione delle scorte.L'attrezzatura potrebbe sembrare la stessa, ma il controllo della qualità sarà notevolmente perfezionato grazie all'uso di programmi software come QCX/BlendExpert™ Pile and Mill, che aiutano gli operatori delle cementerie ad ottenere un maggiore controllo sull'alimentazione del mulino grezzo.La modellazione 3D e l'analisi rapida e precisa forniscono la migliore comprensione possibile della composizione delle scorte, consentendo l'ottimizzazione della fusione con il minimo sforzo.Tutto ciò significa che la materia prima sarà preparata per massimizzare l'utilizzo degli SCM.
Macinazione a crudo
Le operazioni di macinazione del grezzo si concentreranno sui laminatoi verticali, in grado di ottenere una maggiore efficienza energetica, una maggiore produttività e una maggiore disponibilità.Inoltre, il potenziale di controllo per i VRM (quando l'azionamento principale è dotato di un VFD) è di gran lunga superiore rispetto ai mulini a sfere o persino alle presse a rulli idrauliche.Ciò consente un maggiore grado di ottimizzazione, che a sua volta migliora la stabilità del forno e facilita un maggiore utilizzo di combustibili alternativi e l'uso di materie prime più diversificate.
Piroprocesso
Le maggiori modifiche all'impianto si vedranno nel forno.In primo luogo, verrà prodotto meno clinker in proporzione alla produzione di cemento, sostituito in quantità crescenti da SCM.In secondo luogo, la composizione del combustibile continuerà ad evolversi, sfruttando bruciatori avanzati e altre tecnologie di combustione per co-fire un mix di combustibili alternativi inclusi prodotti di scarto, biomassa, combustibili di nuova concezione provenienti dai flussi di rifiuti, arricchimento di ossigeno (il cosiddetto ossicombustibile iniezione) e persino idrogeno.Il dosaggio di precisione consentirà un attento controllo del forno per massimizzare la qualità del clinker, mentre soluzioni come il dispositivo di combustione HOTDISC® consentiranno di utilizzare un'ampia gamma di combustibili.Vale la pena notare che la sostituzione del 100% dei combustibili fossili è possibile con le tecnologie esistenti, ma potrebbe essere necessario un altro decennio o più prima che i flussi di rifiuti raggiungano la domanda.Inoltre, il cementificio verde del futuro dovrà considerare quanto siano effettivamente verdi questi combustibili alternativi.
Il calore di scarto sarà inoltre utilizzato, non solo nel piroprocesso, ma anche in altre aree dell'impianto, ad esempio per sostituire i generatori di gas caldo.Il calore di scarto del processo di produzione del clinker verrà catturato e utilizzato per compensare il fabbisogno energetico residuo dell'impianto.
Fonte: World Cement, pubblicato da David Bizley, editore
Tempo di pubblicazione: 22-aprile-2022