سٹیل صنعت کے اطلاقات کے لیے ہوا کی الگاؤ اکائی

انٹیگریٹڈ سٹیل ملز آن سائٹ پر کیوں انحصار کرتی ہیں ہوا الگ کرنے کی اکائیاں

آپریشنل طلب کے عوامل: بڑی مقدار اور اعلیٰ درجے کی پاکیزگی کی ضرورتیں — آکسیجن، نائٹروجن اور آرگون

ستیل ملز کو صنعتی گیسوں کی بہت بڑی مقدار کی ضرورت ہوتی ہے جو بہت سخت خالصی کے معیارات پر پورا اترنا ضروری ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر ایک بڑے بلیسٹ فرنیس کو ہر گھنٹے میں 300 ٹن سے زائد آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے۔ بیسک آکسیجن فرنیس کے طریقہ کار کے لیے اچھے احتراق کے نتائج حاصل کرنے اور سلاگ کو مناسب طریقے سے کنٹرول کرنے کے لیے کم از کم 99.5 فیصد خالص آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے۔ جاری ڈھالائی (کنٹینیوس کاسٹنگ) کے عمل کے لیے، نائٹروجن فلش کے دوران دراصل 99.999 فیصد سے زائد خالص آرگون کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ سٹیل کے سلیبس میں اُن تنگی بھرے آکسیڈیشن کے نقصوں کو روکنے میں مدد دیتا ہے۔ ان بہت بڑی مقدار کی ضروریات اور سخت تکنیکی شرائط کو مدنظر رکھتے ہوئے، تمام گیس کو بڑے پیمانے پر ترسیل کرنا عملی طور پر کام نہیں کرتا۔ اسی لیے زیادہ تر سہولیات اپنی جگہ پر گیس کی تربیت کا نظام قائم کرتی ہیں۔ ہوا الگ کرنے کی اکائیاں (ای ایس یو ایز)۔ یہ نظام پلانٹ آپریٹرز کو فوری طور پر یہ کنٹرول فراہم کرتے ہیں کہ وہ کتنی مقدار میں گیس پیدا کریں، اس کا دباؤ کیا ہوگا، اور سب سے اہم بات یہ کہ اس کی خالصی کتنا ہوگی۔ اس قسم کی لچک انہیں اپنی گیس کی ضروریات کو روزانہ تولید لائن کے مطابق بالکل درست طریقے سے منسلک کرنے کی اجازت دیتی ہے۔

کرائو جینک ای ایس یو ایز کے معیشت اور قابل اعتمادی کے فوائد مقابلہ میں بھاری مقدار میں گیس کی ترسیل

کرائو جینک ائیر سیپریشن یونٹس بیرونی سپلائرز سے گیس حاصل کرنے کے مقابلے میں کچھ جدی طویل المدتی فوائد پیش کرتے ہیں۔ جب کمپنیاں گیس کو اپنی جگہ پر تیار کرتی ہیں تو وہ کرائو جینک مواد کو منتقل کرنے سے متعلق تمام اضافی اخراجات کو ختم کر دیتی ہیں، اور اس کے علاوہ خاص ا_handling یا ذخیرہ کرنے کی سہولیات کی بھی ضرورت نہیں رہتی۔ اور آئیے اس حقیقت کو تسلیم کریں کہ کوئی بھی اپنے آپریشنز کو سپلائی چین کے مسائل کے ذریعے یرغمال بنانے کا خواہاں نہیں ہوتا۔ وہ سہولیات جنہیں روزانہ 2,000 ٹن سے زیادہ آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے، عام طور پر کرائو جینک اے ایس یو میں سرمایہ کاری کو بہت بڑا فائدہ حاصل ہونے والی سمجھتی ہیں۔ تحقیقات سے پتہ چلتا ہے کہ ان پلانٹس کو بک ڈیلیوریز پر انحصار کرنے کے بجائے دس سال کے دوران گیس کے اخراجات میں 40 سے 60 فیصد تک کی بچت کی جا سکتی ہے۔ کچھ جدید ترین نظام تو کمپریشن عمل کے دوران حرارت کی بازیابی جیسے طریقوں کے ذریعے توانائی بھی بازیافت کرتے ہیں، جس سے مجموعی طور پر بجلی کی مصرف کو تقریباً 15 فیصد تک کم کیا جا سکتا ہے۔ لیکن جو چیز واقعی سب سے زیادہ اہم ہے وہ یہ ہے کہ گیس کی قابل اعتماد فراہمی وہیں موجود ہو جہاں اس کی ضرورت ہو۔ اس طرح انضمام شدہ پلانٹس ان تباہ کن بلیسٹ فرنیس کے بند ہونے کے واقعات سے بچ جاتے ہیں جو ان کے آف لائن رہنے کے ہر گھنٹے میں لاکھوں روپے کا نقصان کر سکتے ہیں۔

ہوا کے الگ ہونے کی اکائیوں کے بنیادی سٹیل بنانے کے استعمال

بلاسٹ فرنیس آکسیجن کی تقویت: پیداوار میں اضافہ اور کوک کی صارفی میں کمی

آج کے بلیسٹ فرنیس عام طور پر تقریباً 25 سے 30 فیصد آکسی جن کی غنی ہوئی ہوا کو اندر دھکیلتے ہیں، جس سے فرنیس کے اندر کوک کے جلنے کی شرح نمایاں طور پر بڑھ جاتی ہے۔ اس کا اثر؟ گرم دھات کی پیداوار 15 سے 25 فیصد تک بڑھ جاتی ہے، لیکن اسی وقت ہر ٹن پیداوار کے لیے تقریباً 200 سے 300 کلوگرام کم کوک کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ فرنیس چلانے کے اخراجات کم ہوتے ہیں اور ہر ٹن لوہے کی پیداوار پر کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج بھی کم ہوتے ہیں۔ جب کمپنیاں اپنی جگہ پر خود کے ہوا الگ کرنے والے اکائیاں (ایئر سیپریشن یونٹس) لگاتی ہیں، تو وہ اس آکسی جن کی غنی کرنے کی عمل کو بہتر طریقے سے کنٹرول کر پاتی ہیں۔ یہ نظام ان شدید شعلوں کو 2200 درجہ سیلسیس سے زیادہ درجہ حرارت پر مستقل طور پر جلنے دیتا ہے، بغیر درجہ حرارت کے اتار چڑھاؤ کی وجہ سے کسی مسئلے کے پیدا ہونے کے۔ بہتر درجہ حرارت کنٹرول سے گلے (سلیگ) کا بہاؤ ہموار ہوتا ہے اور فرنیس کی لائننگ کے مواد پر کم استعمال کا اثر پڑتا ہے۔ امریکی آئرن اینڈ سٹیل انسٹی ٹیوٹ جیسے اداروں کے صنعتی ماہرین نے اپنی آپریشنل ہدایات میں ان فوائد کو نوٹ کیا ہے، جو ظاہر کرتا ہے کہ بہت سے سٹیل مینوفیکچررز اس تبدیلی کو کیوں اپنا رہے ہیں۔

بنیادی آکسیجن فرنیس (BOF) آکسیجن بلونگ: 99.5% خلوص کے ساتھ درست کنٹرول

BOF سٹیل بنانے کے عمل کو مستقل اور موثر ڈی کاربنائزیشن کے نتائج حاصل کرنے کے لیے بہت صاف آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے، جو عام طور پر 99.5% سے زیادہ ہوتی ہے۔ نائٹروجن یا نمی جیسے معمولی غلاظتیں غیر متوقع آکسیڈیشن ری ایکشنز کا باعث بن سکتی ہیں جو درحقیقت پیداوار کو کم کر دیتی ہیں اور سطح کی معیار کو منفی طور پر متاثر کرتی ہیں۔ کرائو جینک ائر سیپریشن یونٹس خاص طور پر ڈیزائن کردہ لانسز کے ذریعے تقریباً 12 سے 15 بار کے دباؤ پر اس اعلیٰ خلوص کی آکسیجن فراہم کرتے ہیں۔ یہ لانس آپریٹرز کو بلونگ کے نمونے اور مقام کو کہیں زیادہ درستی کے ساتھ کنٹرول کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ بہتر شدہ درستگی سے غیر متوقع لوہے کے آکسیڈیشن کے نقصانات تقریباً 3 سے 5 فیصد تک کم ہو جاتے ہیں، جو کم خلوص والی آکسیجن کے استعمال کے مقابلے میں ہوتے ہیں۔ یہ بات خاص طور پر اس وقت اہم ہوتی ہے جب آٹوموٹو اجزاء اور پائپ لائن کے مواد جیسے استعمال کے لیے سخت کیمیائی ضروریات پر پورا اترنے والی سٹیل کی تیاری کی جا رہی ہو، جہاں مستقل اور یکسان معیار مکمل طور پر انتہائی اہم ہوتا ہے۔

گیس کے ذریعے شاملات کا کنٹرول: مسلسل ڈھالائی اور ثانوی دھات کاری کے لیے آرگون (99.999 فیصد بالکل خالص)

کھوٹی دھات کے سازو سامان اور مسلسل ڈھالنے کے آپریشنز کے لیے، 99.999% سے زائد درجہ کی انتہائی بلند خلوص آرگون کا استعمال ناگزیر ہے۔ اس گیس کو پگھلی ہوئی سٹیل میں داخل کرنا غیر مرغوب ہائیڈروجن اور نائٹروجن کی مقدار کو ختم کرنے میں مدد دیتا ہے۔ اسی وقت، یہ ان مشکل غیر دھاتی شمولیات جیسے الومینا اور سلیکیٹس کو اوپر کی طرف دھکیلتا ہے جہاں وہ سلاگ کی تہ میں پھنس جاتی ہیں۔ اعداد و شمار بھی اہمیت رکھتے ہیں۔ کُل ناخالصیوں کو 10 پارٹس فی ملین سے کم رکھنا تمام فرق لائے گا۔ نائٹروجن کی بہت ہی معمولی مقدار بھی سٹین لیس اور بجلی کے درجے کی سٹیل دونوں میں سطح کے نیچے کے بُھڑکنے (بلسٹرز) کا باعث بن سکتی ہے۔ جن فیکٹریوں نے ہوا کے علیحدگی یونٹس سے حاصل کردہ آرگون کی طرف منتقلی کی ہے، انہیں قابلِ ذکر بہتریاں نظر آئی ہیں۔ کچھ پلانٹس نے اپنے آخری سلابس اور بِلیٹس میں شمولیات سے متعلق مستردی کو 40% سے زائد کم کرنے کی اطلاع دی ہے۔ یہ نتائج بین الاقوامی آئرن اینڈ سٹیل انسٹی ٹیوٹ کے حالیہ 2023 کے معیار کے موازنہ کے مطالعے میں حاصل کردہ نتائج کے مطابق ہیں۔

فولاد کے پلانٹس میں ہوا کے علیحدگی یونٹس کے لیے توانائی کی کارکردگی اور سسٹم انضمام کے چیلنجز

اہم توانائی کے نقصان کے ذرائع: مرکزی ہوا کا کمپریسر ایکسرجی تباہی اور حرارت کی بحالی کے مواقع

ہوا کو الگ کرنے والی اکائیاں، جنہیں عام طور پر ASU کہا جاتا ہے، فولاد کے پلانٹس میں ضم ہونے کی صورت میں توانائی کی کارکردگی کے مسائل سے دوچار ہوتی ہیں۔ مسئلے کا ایک بڑا حصہ ان نظاموں کے بنیادی طور پر کام کرنے کے طریقے میں پایا جاتا ہے، جہاں کچھ اجزاء غیر معمولی تھرموڈائنامک نقصانات کی وجہ سے اپنی کارکردگی کھو دیتے ہیں۔ مثال کے طور پر مرکزی ہوا کا کمپریسر لیجیے جو ASU کے استعمال کردہ بجلی کا تقریباً 40% حصہ استعمال کرتا ہے۔ جب ہم قریب سے دیکھتے ہیں تو اس ضائع شدہ توانائی کا زیادہ تر حصہ خود کمپریشن کے عمل سے آتا ہے، جہاں قیمتی توانائی حرارت کے روپ میں ضائع ہو جاتی ہے۔ اس کے بعد جو ہوتا ہے وہ بھی بہت ضائع کرنے والا ہوتا ہے۔ نظام 150 سے 300 درجہ سیلسیس کے درمیان اعلیٰ درجہ حرارت کی ضائع حرارت پیدا کرتا ہے، لیکن زیادہ تر سہولیات اسے صرف فضا میں چھوڑ دیتی ہیں بجائے اس کے کہ اسے کسی مفید مقصد کے لیے استعمال کیا جائے۔ کچھ ذہین کمپنیاں اب اس ضائع حرارت سے فائدہ اٹھانے کے لیے اورگینک رینکائن سائیکل یا کم دباؤ کا بھاپ تیار کرنے جیسے حرارت واپسی کے حل نصب کر رہی ہیں۔ یہ طریقے پورے پلانٹ میں ضائع ہونے والی حرارتی توانائی کا تقریباً دو تہائی حصہ واپس حاصل کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔ یہ نہ صرف آکسیجن کی پیداوار کو تقریباً 20% کم توانائی کے استعمال والی بناتا ہے بلکہ ٹھنڈا کرنے والے پانی کی ضروریات کو بھی کافی حد تک کم کر دیتا ہے۔ تاہم، ان نظاموں کو مناسب طریقے سے کام کروانا اب بھی مشکل رہتا ہے۔ کنٹرول سسٹمز کو احتیاط سے ہم آہنگ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ ASU فولاد کی پیداوار کے عمل میں تبدیل ہوتی ہوئی ضروریات کے مطابق اپنی پیداوار کو ایڈجسٹ کر سکے۔ خاص طور پر ان مشکل دورانِ وقت میں جب بلیسٹ فرنیس مہم تبدیل کرتے ہیں یا کاسٹرز کو تبدیل کیا جاتا ہے، تو دباؤ میں چھوٹی سی بھی تبدیلی پوری پیداواری چال کو بگاڑ سکتی ہے۔

فیک کی بات

فلسٹیل ملز کو انتہائی درجے کی خالص گیسیں کیوں درکار ہوتی ہیں؟

فلسٹیل ملز تیاری کے دوران درستگی اور معیار کے کنٹرول کے لیے اعلیٰ درجے کی خالص گیسیں استعمال کرتی ہیں۔ اعلیٰ درجے کی خالص آکسیجن، نائٹروجن اور آرگون کا استعمال انتہائی موثر احتراق، موثر سلاگ کے انتظام اور فولاد کی سلیبس میں آکسیڈیشن کے نقص کو روکنے کے لیے کیا جاتا ہے۔

کرائو جینک ایس یو ایس (ASUs) بکل گیس کی ترسیل کے مقابلے میں کیا فائدے پیش کرتے ہیں؟

کرائو جینک ایس یو ایس (ASUs) قابل اعتماد اور لاگت کے لحاظ سے موثر حل فراہم کرتے ہیں۔ صنعتی ادارے نقل و حمل اور ذخیرہ کرنے کے اخراجات سے بچت کرتے ہیں اور سپلائی چین کی خرابیوں سے بچ جاتے ہیں۔ اس کے علاوہ ASUs توانائی کی بچت اور مستقل اعلیٰ درجے کی خالص گیسیں بھی فراہم کرتے ہیں۔

آرگون مسلسل ڈھالنے (کنٹینیوس کاسٹنگ) کے عمل کو کیسے بہتر بناتا ہے؟

اعلیٰ ترین درجے کی خالص آرگون مائع فولاد میں غیر خالصیوں اور غیر دھاتی شمولیات کو کم کرتی ہے، ان شمولیات کو سلاگ کی تہ میں دھکیلتی ہے اور فولاد کے معیار کو برقرار رکھنے میں مدد دیتی ہے۔ اس سے مسترد کیے جانے والے شعبوں کی شرح کم ہوتی ہے اور تیاری کی مسلسل یکسانی بہتر ہوتی ہے۔

ایس یو ایس (ASUs) کو توانائی کی کارکردگی کے حوالے سے کن چیلنجز کا سامنا ہوتا ہے؟

ہوا الگ کرنے کی اکائیاں تھرموڈائنامک نقصانات کی وجہ سے، خاص طور پر مرکزی ایئر کمپریسر میں، چہرے کی توانائی کی بچت کے چیلنجز کا سامنا کرتے ہیں۔ توانائی کے ضیاع کو کم کرنے اور پلانٹ کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے حرارت کی بازیافت کے حل استعمال کیے جا رہے ہیں۔