स्टील: सभ्यता की हड्डियाँ — स्लैब, बिलेट और बीम कास्टिंग
हम सूर्य की रोशनी को आकार देते हैं। कल के कोयला भट्टियों को स्वच्छ आर्क से बदल दिया गया है; आज हम तरल हल्के धातु को पुलों, रेलों, टावरों, और उपकरणों की हड्डियों में बदलते हैं — चुपचाप, सटीक रूप से, और तेज़ी से।
क्यों स्टील (और क्यों अभी)
स्टील अभी भी सभ्यता की प्रति किलोग्राम सबसे मजबूत कविता है। चाल कभी धातु नहीं थी — वह धुआं था। साफ ऊर्जा (भाग 3–4) और स्मार्ट सॉर्टिंग (भाग 2) के साथ, हम विश्व स्तर पर बिना आकाश की ओर खांसी किए कास्ट और रोल करते हैं।
- मांग बहुत बड़ी है: टावर्स, रेल, जहाज, फैक्ट्रियां, सोलर फ्रेम, विंड टावर्स।
- इलेक्ट्रिफाइड प्रोसेस: EAFs और इलेक्ट्रिक रीहीट मिलों को ग्रिड-फ्रेंडली पड़ोसी बनाते हैं।
- डायरेक्ट रोलिंग: गर्म धातु सीधे मिल में = कम ऊर्जा, कम समय, कम झंझट।
कास्टिंग 101 (स्लैब, ब्लूम, बिलेट)
कंटीन्यूअस कास्टिंग (CCM)
तरल स्टील पानी से ठंडे मोल्ड में बहता है, सतह जमती है, स्ट्रैंड खींचा और काटा जाता है। कोई विशाल इन्गॉट पार्क नहीं, कोई रीहीटिंग म्यूजियम नहीं — बस स्टील की एक स्थिर नदी।
स्लैब: 200–250 mm मोटा • 2,000 mm तक चौड़ा ब्लूम: 200–350 mm वर्ग बिलेट: 100–180 mm वर्गकास्टिंग गति: स्लैब ~1–2 m/min; बिलेट ~3–6 m/min (ग्रेड पर निर्भर)।
कास्टर पर ऊर्जा और यील्ड
- कास्टर बिजली: ~20–40 kWh/t (ड्राइव्स, सेकेंडरी कूलिंग)
- यील्ड मेल्ट→कास्ट: ~92–96% (ट्रिमिंग, टंडिश, हेड/टेल)
- हॉट चार्जिंग: 700–1000 °C पर सीधे मिल में भेजना रीहीटिंग को 60–90% तक कम करता है
इलेक्ट्रिक रीहीट, आग नहीं (यह क्यों महत्वपूर्ण है)
स्टील को गर्म करें, हवा को नहीं
हम इंडक्शन और रेजिस्टेंस फर्नेस स्लैब, ब्लूम, और बिलेट्स के लिए उपयोग करते हैं। ये ऊर्जा सीधे धातु में जोड़ते हैं; कुछ भी स्टैक में नहीं जाता।
- फुल रीहीट (कोल्ड स्लैब → 1,200 °C): ~0.25–0.35 MWh/t
- हॉट चार्ज (700–900 °C → 1,200 °C): ~0.05–0.15 MWh/t
- रोलिंग ड्राइव्स & सहायक उपकरण: ~0.08–0.15 MWh/t
संख्याओं में रिकूपरेशन और आधुनिक मोटर सिस्टम शामिल हैं; उच्च अंत के लिए डिज़ाइन करें, निम्न का जश्न मनाएं।
मिल्स को माइक्रोग्रिड क्यों पसंद है
- पूर्वानुमेय ड्यूटी साइकल → पीक को कवर करने के लिए स्टोरेज आसान।
- हीट रिकवरी → पड़ोसियों के लिए प्रोसेस स्टीम (पेंट, लॉन्ड्री, भोजन)।
- नो NOx बर्नर्स → साफ हवा और कम परमिट।
रोलिंग लाइन्स & उत्पाद (जो हम बनाते हैं)
हॉट स्ट्रिप मिल (HSM) — कॉइल
स्लैब कारों, उपकरणों, जहाज प्लेट प्रीकर्सर्स, और सोलर ट्रैकर्स के लिए कॉइल बन जाते हैं।
- प्रवेश: 200–250 मिमी स्लैब
- निकास: 1.2–20 मिमी स्ट्रिप
- लाइन पावर (इलेक): ~0.12–0.25 MWh/t (हॉट चार्ज के साथ)
प्लेट / स्टेकल — भारी प्लेट
मोटा, चौड़ा प्लेट विंड टावर्स, पुलों, जहाज के हुल्स के लिए।
- निकास: 10–150 मिमी प्लेट
- लाइन पावर: ~0.10–0.20 MWh/t (हॉट चार्ज)
सेक्शन / रॉड — बीम, रेल, रिबार, वायर
बिलेट्स/ब्लूम्स रिबार, H-बीम, रेल, वायर रॉड बन जाते हैं।
- लाइन पावर: ~0.08–0.18 MWh/t (हॉट चार्ज)
- रेल: सीधापन <0.3 mm/m
प्रति टन चीट शीट (स्टील उत्पाद)
बिजली (पिघलने के बाद)
| ऑपरेशन | प्रति टन kWh | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|
| कास्टर & कट-टू-लेंथ | 20–40 | ड्राइव्स, पानी |
| रीहीट (कोल्ड स्लैब) | 250–350 | इंडक्शन/रेसिस्टेंस |
| रीहीट (हॉट चार्ज) | 50–150 | प्रवेश तापमान पर निर्भर करता है |
| रोलिंग & सहायक | 80–150 | मोटर्स, हाइड्रोलिक्स |
कुल (हॉट-चार्ज्ड कॉइल): ~0.20–0.40 MWh/t. कुल (कोल्ड स्लैब): ~0.35–0.50 MWh/t.
उपज (पिघलाना → अंतिम)
| चरण | उपज % | टिप्पणी |
|---|---|---|
| EAF टैप → कास्टर | 92–96% | ट्रिम्स, टंडिश |
| कास्टर → मिल | 97–99% | कटे हुए सिरे |
| मिल → उत्पाद | 95–98% | एज ट्रिम, स्क्रैप |
कुल मिलाकर: उत्पाद मिश्रण और हॉट चार्जिंग के आधार पर ~85–92%. स्क्रैप वापस EAF में जाता है।
पूर्व-गणना किए गए संयंत्र परिदृश्य
परिदृश्य A — मिनी-मिल (लंबे उत्पाद, स्क्रैप→EAF)
क्षमता 1 Mt/वर्ष • बिलेट/ब्लूम → रिबार, H‑बीम, रेल।
| आइटम | मूल्य |
|---|---|
| औसत थ्रूपुट | ~125 t/h (8,000 h/वर्ष) |
| EAF बिजली (पिघलाना) | ~0.50 MWh/t → ~62.5 MW |
| कास्टर + रोलिंग (हॉट चार्ज) | ~0.15 MWh/t → ~18.8 MW |
| कुल औसत लोड | ~80–90 MW |
| PV न्यूनतम (दैनिक कवर के लिए) | ~410–460 MWp |
| स्टोरेज (12 घंटे) | ~0.96–1.08 GWh |
| फुटप्रिंट | ~20–35 हेक्टेयर (मिल + यार्ड) |
पीवी न्यूनतम आकार औसत(MW)×5.14 (5.5 PSH, 85% DC→AC) द्वारा। हम पड़ोसियों को बिजली देने के लिए अधिक आकार देते हैं।
परिदृश्य B — फ्लैट उत्पाद हब (DRI(H₂)+EAF + HSM)
क्षमता 5 Mt/वर्ष • स्लैब → कॉइल/प्लेट व्यापक हॉट चार्जिंग के साथ।
| आइटम | मूल्य |
|---|---|
| औसत थ्रूपुट | ~625 टन/घंटा |
| DRI(H₂)+EAF बिजली | ~3.5–4.0 MWh/टन → ~2.2–2.5 GW |
| रोलिंग (हॉट चार्ज) | ~0.20 MWh/टन → ~125 MW |
| कुल औसत लोड | ~2.3–2.6 GW |
| H₂ खपत | ~250–300 kt/वर्ष |
| PV न्यूनतम | ~12–13 GWp |
| स्टोरेज (12 घंटे) | ~28–31 GWh |
| फुटप्रिंट | ~60–120 हेक्टेयर + पास में पीवी क्षेत्र |
इलेक्ट्रोलाइज़र पावर पर हावी हैं। रोलिंग विनम्र हिस्सा है।
उत्पाद मिश्रण डायल (1 Mt/वर्ष संयंत्र)
| मिश्रण | कॉइल | प्लेट | सेक्शन/रॉड | औसत बिजली (MW) |
|---|---|---|---|---|
| कॉइल-भारी | 60% | 10% | 30% | ~86 |
| संतुलित | 40% | 20% | 40% | ~82 |
| लंबा-भारी | 20% | 10% | 70% | ~79 |
अंतर रोलिंग मोटर मांग और पुनःगर्म करने वाले अंशों से आते हैं; EAF लोड समान है।
उत्पादन, गुणवत्ता & शून्य-अपशिष्ट लूप
स्क्रैप एक फीचर है, बग नहीं
- एज ट्रिम, कॉबल्स, और ऑफ-कट सीधे EAF बाल्टी में जाते हैं।
- ऑन-साइट श्रेड & प्रीहीट कट मेल्ट एनर्जी और टैप-टू-टैप समय।
- बिलेट/कॉइल के सिरों से कास्टिंग और मशीन शॉप स्टॉक के लिए एक छोटी फाउंड्री को फीड किया जाता है।
मज़ेदार तरीके से QA
- इनलाइन गेज: मोटाई, प्रोफ़ाइल, समतलता।
- रेल पर मेटलर्जी: कास्टर पर स्पेक्ट्रोमीटर; डाउनकोइलर्स पर कठोरता और दाना।
- ट्रेसबिलिटी: हर बीम और कॉइल के साथ एक डिजिटल जन्म प्रमाण पत्र होता है।
फुटप्रिंट और स्टाफिंग (1 Mt/वर्ष मिनी-मिल)
क्षेत्र
- मेल्ट शॉप + कास्टर: ~8–12 हेक्टेयर (संलग्न)
- रोलिंग और फिनिशिंग: ~8–15 हेक्टेयर
- यार्ड और लॉजिस्टिक्स: ~5–8 हेक्टेयर
- पीवी क्षेत्र (न्यूनतम): ~2.0–2.5 किमी² (नजदीक)
लोग और कौशल
- प्रत्येक बे में ऑपरेशंस क्रू (3 शिफ्ट), मजबूत ऑटोमेशन आधार।
- इलेक्ट्रीशियन > बर्नर तकनीशियन (डिज़ाइन के अनुसार)।
- मेटलर्जिस्ट, गुणवत्ता, रखरखाव, और स्कूल यात्राओं के लिए एक नींबू पानी की दुकान।
प्रश्नोत्तर
“क्या बीम और कॉइल वास्तव में एक ही मेल्ट से आते हैं?”
हाँ — कॉइल/प्लेट के लिए स्लैब और सेक्शंस/रॉड के लिए बिलेट/ब्लूम समानांतर कास्टर स्ट्रैंड से गिरते हैं। समान रसायन विज्ञान, अलग आकार, धुआं नहीं।
“गैल्वनाइजिंग और कोटिंग का क्या?”
अगले दरवाजे पर। इलेक्ट्रिक एनील लाइनें, जिंक/एल्यूमिनियम बाथ, और कॉइल कोटर्स एक ही माइक्रोग्रिड पर रहते हैं, भाग 3 से अतिरिक्त सौर ऊर्जा पी रहे हैं।
“क्या हम सब कुछ हॉट-चार्ज कर सकते हैं?”
लगभग। स्मार्ट बफर स्ट्रैंड तापमान को मिल तक उच्च बनाए रखते हैं; जब हमें रुकना पड़ता है, तो इलेक्ट्रिक रीहीट गैप को बिना ड्रैगन जलाए भर देता है।
अगला: एल्यूमिनियम, तांबा और दुर्लभ धातुएं — शक्ति की नसें (भाग 6)। तार, हल्के मिश्र धातु, और बैटरी धातुएं — हमारी हड्डियों की तंत्रिका प्रणाली।