صنعت آجر و مزیت‌های نهفته در بهینه‌سازی کارخانجات آن

استفاده از مزیت‌های نسبی موجود و قابل خلق در بعد اقتصاد ملی، رشد تولید و صادرات و افزایش سهم در تجارت جهانی كالاها، از مسایلی است كه در تمام كشورهای خواهان رشد سهم در تجارت با حضور فعال و پویا در بازارهای بین‌المللی دنبال می‌شود.
اكثر كشورهای در حال توسعه در دو دهه گذشته با شناسایی مزیت‌های نسبی اقتصاد خود و رشد سرمایه‌گذاری‌های داخلی و جذب سرمایه‌ها و فناوری از خارج، زمینه مساعد برای افزایش ظرفیت‌های تولیدی و صادراتی خود فراهم آورده و اشتغال مناسبی را نیز در داخل مرزهایشان ایجاد كرده‌اند.
كاشی، سرامیك و چینی‌آلات بهداشتی از محصولاتی است كه تجارت جهانی آن در سالهای اخیر رونق یافته و كشورهای در حال توسعه نظیر چین، برزیل، هند و تركیه نقش موثری در آن یافته‌اند. در ایران نیز با ظرفیت‌سازی‌های انجام شده، رونق تولید و صادرات این محصولات به چشم می‌خورد، اما سهم آن در تولید و تجارت جهانی این كالاها متناسب با استعدادها و توانمندی‌های موجود نیست و ضرورت دارد در این زمینه راهكارهای موثر اتخاذ و عملی گردد.
صنعت در عصر حاضر كه برخی آنرا عصر فراصنعتی می‌نامند ویژگیهایی نوین یافته است كه از آن جمله می توان به اراده قاطع و تلاش فراگیر برای ایجاد روشهای بهبود و ارتقا پیوسته و مستمر در مدیریت تولید، فرآیندهای طراحی تولید، فروش، مدیریت منابع انسانی و ... اشاره كرد . یكی از مهمترین جنبه های بهبود در صنعت كاهش مصرف انرژی و در نهایت بهینه‌سازی مصرف به منظور نیل به حداکثر بهره‌وری و سود ممكن و دستیابی به شرایط تولید با كمترین اثرات جنبی زیست‌محیطی است. ارزان بودن سوختهای فسیلی در ایران طی دهه‌های گذشته، پرداختن به بهینه‌سازی مصرف انرژی را در صنایع و كارخانجات از جمله صنعت سرامیك، از اولویت خارج ساخته بود .لذا با توجه به مصرف روز افزون انرژی و بهره‌دهی انرژی پایین این صنعت (بهره‌دهی انرژی ۳/۲۱ برای صنعت آجر در برابر۷/۱۶ بهره‌دهی متوسط انرژی در صنایع ایران و بهره دهی ماکزیمم ۶/۱۷۸ برای صنایع ماشین آلات اداری)، همچنین نبود استانداردهای مصرف انرژی و قوانین و مقررات مدون جامع در این زمینه، با اتكا به دانش و فناوریهای موجود و استفاده از روشهای مشابه تجربه شده و اجرا شده در كشورهای توسعه یافته، اجرای پروژه مذكور در چهار فاز که به شرح ذیل می‌باشد آغاز شده است :
▪مرحله اول : شناسایی کارخانجات صنعت کاشی، چینی و آجر و نیز تکنولوژیهای موجود در کشور و دنیا (با تاکید بر تکنولوژیهای کشورهای پیشرفته در این صنایع) و مقایسه آنها با یکدیگر و مطالعه چگونگی میزان مصرف انرژی و دسته بندی کارخانجات بر اساس نوع محصولات، نوع تکنولوژی و میزان مصرف انرژی .
▪مرحله دوم : تهیه فرم‌های مورد نیاز (Request For Data) جهت جمع آوری اطلاعات کارخانجات ( میزان تولید، مصرف انرژی، نوع تولید، تکنولوژی و غیره)، انجام ممیزی انرژی در چند کارخانه نمونه جهت جمع آوری آمار و اطلاعات از چگونگی مصرف انرژی در واحدهای صنعتی مشابه در دیگر کشورها و نیز استانداردهای این صنعت در کشورهای پیشرفته جهان .
▪مرحله سوم : مشخص نمودن شدت انرژی مصرفی و مقایسه آن در کارخانجات مختلف داخلی جهت مقایسه با تکنولوژیهای معین و مشابه خارجی و نیز دستیابی به نرم های جهانی شدت انرژی مصرفی جهت بررسی مقدماتی پیش نویس تدوین استاندارد ملی مصرف انرژی متناسب با استانداردهای مشابه جهانی جهت ارائه راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی و تدوین برنامه های اجرایی به همراه دستور‌العمل‌ها .
▪مرحله چهارم : ایجاد بانك اطلاعات شاخص های مصرف انرژی در این صنایع (کاشی،چینی و
آجر) و در آخر جمع بندی، تدوین و تهیه گزارش نهایی .
●صنعت آجر
صنعت آجر یكی از صنایع مهم با قدمت نسبتا طولانی در كشور بوده كه با توجه به تغییرات روز افزون ساختار تكنولوژی از روشهای سنتی تا تكنولوژی‌های مدرن را در طیف وسیعی دربرمی‌گیرد. تولید آجر به زبان ساده از فرآیند اختلاط خاكهای معدنی (خاك رس، سنگ آهن، آهك، شن و ماسه و ... ) به همراه آب (تولید گل) و بعد فرم دادن آن به شكل خشت و در نهایت پخت مواد كه نتیجه آن تولید آجر خواهد بود، توصیف می‌شود. رسها طیف وسیعی از کانیهای غیر فلزی را تشکیل می‌دهند که با توجه به انواع آن خواص بسیار متفاوتی دارند . رسها ماده اولیه اصلی محصولات سرامیکی ساختمانی بوده و کیفیت محصول ارتباط مستقیم با کیفیت و خواص آنها دارد . چسبندگی، جذب آب، انقباض و انبساط بر اثر جذب آب یا خروج آب، تغییر فاز شیمیایی در حین پخت و غیره که ناشی از ساختمان پیچیده رسها می باشد از مواردی است که باید در انتخاب خاک اولیه مناسب بررسی دقیقی روی آن انجام شود. چنانچه ماده اولیه هر صنعتی دارای کیفیت لازم نباشد، محصول هر چند با دقت و تکنولوژی بالا تولید شود از کیفیت لازم برخوردار نخواهد بود . سطح آجر نباید بصورت صاف و صیقلی باشد به همین دلیل در مرحله آماده‌سازی انواع افزودنی مانند خرده آجر، ماسه یا انواع دیگری از خاکهای رسی مانند شاموت به آن اضافه می‌كنند. به طور مثال در روشهای سنتی فرم دادن به شكل خشت با قالب‌های دستی انجام گرفته در حالیكه در كارخانجات مدرن این كار به وسیله ماشین‌های پرس و قالب‌های ماشینی انجام می‌پذیرد و یا در روشهای سنتی تولید آجر در مرحله پخت مواد بصورت قراردادن خشت در برابر اشعه مستقیم خورشید و اصطلاحا بصورت آفتاب خشك بوده، در حالیكه فرآیند پخت در كارخانجات مدرن به وسیله كوره‌های پخت مانند هوفمان و تونلی انجام می‌گیرد.
آجر و بلوك‌های سفالی به شكل‌های گوناگون در ساخت و ساز استفاده شده و از اجزا اصلی
مصالح ساختمانی محسوب می‌گردد، لذا با توجه به نیاز روز افزون انسان به توسعه بناها و ساخت وسازهایی با كیفیت بهتر، شكل و مشخصات فنی این مصالح دستخوش تغییرات بهینه ای شده است .
بطور مثال این تغییرات شامل افزایش مقاومت فیزیكی و حرارتی مصالح، افزایش مقاومت در برابر
رطوبت و خوردگی، سبك سازی و افزایش كیفی ظاهری آجرها بوده است . بدیهی است دستیابی به محصولات كیفی، نیازمند بهینه سازی و ارتقاء تكنولوژی در تمامی بخشهای فرآیند تولید می باشد .
یكی از زمینه های مهم و اساسی موجود در ارتباط با بهینه سازی فرآیندهای تولید آجر، ارتقا و بهبودوضعیت مصرف انرژی بوده كه قطعا نیازمند بهینه سازی و بهبود فرآیندهای تولید و بكارگیری تكنولوژیهای مدرن در زمینه تولید با كیفیت مطلوب تر و راندمان بالاتر می باشد . با بهینه‌سازی فرآیندها می‌توان ضایعات تولید، مصرف انرژی و اثرات مخرب آلاینده های زیست‌محیطی را به حداقل رساند و در نتیجه ضمن كاهش هزینه های تولید و افزایش كیفیت محصولات تولیدی، وضعیت مطلوبی را در بازار رقابت و فروش محصولات ایجاد كرد .
●شناسایی شاخص های مرتبط با انرژی در صنعت آجر
با توجه به اینكه كارخانه های صنعت آجر دارای ظرفیت ها و فرآیندهای تولید متنوع و مختلفی می‌باشند، برای مقایسه و تحلیل وضعیت مصرف انرژی این كارخانه ها باید شاخص‌هایی تعریف كرد كه با استفاده از این تعاریف و شاخصها بتوان به هدف اصلی كه دستیابی به پتانسیل صرفه جوئی انرژی و شناسایی میزان و موقعیت اتلاف انرژی است، نایل آمد . با تعریف این شاخصها كارخانه های مختلف با میزان تولید و مصرف انرژی و فرآیندهای تولید كاملا متفاوتی با یكدیگر قابل مقایسه خواهند بود . شاخص های مختلف بر اساس محصول تولیدی آن واحد محاسبه می شود .
مصرف ویژه انرژی الكتریكی (Electrical Specific Energy Consumption)
به منظور بررسی دقیق و واقعی از مصارف انرژی الكتریكی و بررسی نحوه عملكرد تجهیزات
الكتریكی در هر كارخانه، كل میزان مصرف تجهیزات و یا بخش مورد نظر (مانند بخش پخت) در
محاسبه شاخص انرژی الكتریكی مورد استفاده قرار می‌گیرد و نهایتا با تقسیم آن به محصول ●خروجی
بخش مورد نظر یا كل كارخانه میزان این شاخص بر حسب KWh/Kgbrick بدست خواهد آمد .
●مصرف ویژه انرژی حرارتی (Heat Specific Energy Consumption)
به منظور تعیین شاخص انرژی حرارتی كل مصارف انرژی فسیلی (بخش مورد نظر) هر كارخانه، با در نظر گرفتن ارزش حرارتی حامل های انرژی مورد استفاده محاسبه شده ، با تقسیم میزان انرژی حرارتی بدست آمده بر محصول خروجی كل كارخانه (بخش مورد نظر) میزان این شاخص برای كل صنعت آجر نیز قابل محاسبه است.
●ارائه شاخص‌های نمونه در كشورهای مختلف (در صنعت آجر ماشینی)
در مرحلهٔ جمع آوری اطلاعات فرم ارزیابی انرژی می توان شاخص انرژی الكتریكی و فسیلی هر كارخانه را بدست آورد . ولی برای محاسبه دقیق این شاخص ها به تفكیك هر بخش نیاز به اجرای ممیزی و كسب اطلاعات دقیق مصرف انرژی هر قسمت می باشد . كه این مهم پس از انجام ممیزی انرژی و اندازه گیری دقیق مصارف انرژی بخش های مختلف هر كارخانه در مراحل بعدی پروژه حاصل خواهد شد كه در آن مرحله كار خانه های ممیزی شده و همچنین بخش های مختلف آنها با هم مقایسه خواهند شد .
●مزیت‌های نهفته در بهینه‌سازی كارخانجات آجر شامل موارد زیر می‌باشد:
بهینه‌سازی مصرف انرژی و آزادسازی پتانسیل‌های صرفه‌جویی انرژی
كاهش ضایعات در تولید آجر
تعدیل اثرات نامطلوب زیست‌محیطی
ضدزلزله، سبك بودن و افزایش استحكام مكانیكی
كاهش مصرف سیمان به ازای عملیات ساختمانی یكسان
تسریع عملیات ساختمانی
بازگشت سرمایه سریع
افزایش توان صادراتی كشور در صنعت آجر
بنابر گزارش سازمان بهینه‌سازی مصرف سوخت كشور ارزش سوخت مصرفی در صنعت آجر، كاشی و سرامیك سهم نفت سفید ۸/۰ درصد، گاز مایع ۸/۶ درصد، گاز طبیعی ۳/۴درصد،گازوئیل ۴/۱۶ درصد است.
سهم گروههای صنعتی از كل مصرف نهایی انرژی در بخش صنعت شامل موارد زیر می‌باشد: مواد غذایی ۸۸/۱۱ درصد، نساجی و چرم ۰۰/۴ درصد، چوب و محصولات چوبی ۴۲/۰ درصد، كاغذ و چاپ ۸۶/۱ درصد، شیمیایی و نفت ۱۶/۲۵ درصد، كانی غیرفلزی ۱۹/۳۰ درصد، فلزات اساسی ۹۵/۲۱ درصد ، ماشین‌آلات و تجهیزات ۴۳/۴ درصد. وضعیت فعلی صنعت آجر ایران در حدود ۱۸ كوره تونلی ۲ میلیون تن (۵ درصد) و در حدود ۱۵۰۰ كوره هوفمن قدیمی ۲۱ میلیون تن (۹۵ درصد) می‌باشد.
با اختصاص حدود ۱۵ درصد از مصرف كل فرآورده‌های سوختی صنایع انرژی‌بر، از میان آنها صنعت آجر با اختصاص حدود ۱۷۰۰ كارخانه فعال، از اهمیت خاصی در میان صنایع چه از لحاظ سهم بالا در مصرف سوخت (بالاترین سهم مصرف در میان گروه‌های صنعتی) و چه از نظر میزان اشتغال، برخوردار می‌باشد.

مهرداد آزاد

منبع : مجله گسترش صنعت