يتركز استهلاك الطاقة لخط إنتاج مسحوق الجبس بشكل أساسي في عمليتين أساسيتين: التكليس والطحن، واللتين تمثلان معًا أكثر من 70% من إجمالي استهلاك الطاقة. ومن بين هذه العمليات، تعد عملية التكليس، التي تتطلب كمية كبيرة من الحرارة لإزالة الماء البلوري، أكبر وحدة مستهلكة للطاقة؛ عملية الطحن، بسبب الاستهلاك العالي للطاقة للتكسير الميكانيكي، تتبع عن كثب.
1. عملية التكليس: أكبر مصدر لاستهلاك الطاقة (حوالي 40%-50%) يتطلب تسخين الجبس ثنائي الهيدرات (CaSO₄·2H₂O) لتحويله إلى جبس نصف هيدرات (CaSO₄·0.5H₂O) التغلب على حرارة التفاعل الكيميائي وحرارة تبخر الماء، مما يؤدي إلى استهلاك طاقة مرتفع للغاية.
استهلاك الحرارة النظري:
الجبس الطبيعي: حوالي 5.02×10⁵-5.86×10⁵ كجول/طن (120-140 كيلو كالوري/كجم)
الجبس منزوع الكبريت (محتوى الماء 10%-15%): يصل استهلاك الحرارة الفعلي إلى 7.94×10⁵ كيلوجول/طن
اختلافات كفاءة الطاقة في المعدات:
يمكن أن تحقق أفران الطبقة المميعة كفاءة حرارية تزيد عن 60%، مع استهلاك حرارة الوحدة منخفضًا يصل إلى 9.6×10⁵ كيلوجول/طن جبس (230 كيلو كالوري/كجم)
تتميز الأفران الدوارة ذات الطراز القديم- بكفاءة حرارية تبلغ 28%-35% فقط، مع استهلاك فعلي للطاقة يصل إلى 18.4×10⁵-20.9×10⁵ كيلوجول/طن (400-500 كيلو كالوري/كجم)
تدابير توفير الطاقة-: يمكن أن يؤدي استخدام نظام استعادة الحرارة المهدرة للتسخين المسبق للمواد الخام أو الهواء إلى تقليل استهلاك الطاقة الإجمالي للنظام بنسبة 20%-30%.
2. مرحلة الطحن: ثاني أكبر وحدة استهلاك-للطاقة (تمثل حوالي 25%-35%). يتطلب طحن الجبس المسحوق إلى 80-3000 شبكة كمية كبيرة من الكهرباء لتشغيل المطحنة.
مقارنة استهلاك طاقة المعدات: وحدة استهلاك الطاقة لمطاحن الطحن ذات النمط الأوروبي-تتراوح من 1.02 إلى 1.48 كيلووات ساعة/طن، أي أقل بنسبة 60% من المطاحن الكروية. تدمج المطاحن العمودية بين التجفيف والطحن، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 40%-50% مقارنة بالمطاحن الكروية التقليدية.
العوامل المؤثرة: حجم جزيئات التغذية، ومحتوى الرطوبة، ودقة المنتج النهائي، وختم المعدات كلها تؤثر بشكل مباشر على استهلاك الطاقة.