सीमेंट

 सीमेंट क्षेत्र का संक्षिप्त अवलोकन 

भारत जैसे तेजी से विकासशील राष्ट्र में नए बुनियादी ढांचे की मांग में कोई कमी नहीं है। चीन के बाद सीमेंट का दूसरा सबसे बड़ा उत्पादक भारतीय सीमेंट उद्योग वैश्विक सीमेंट उत्पादन का 7% उत्पादन करता है और अक्टूबर 2014 में राष्ट्र के लिए अपनी सेवा के 100 साल पूरे किए, पहला संयंत्र 1914 में आया था। यह सबसे तेजी से बढ़ते क्षेत्रों में से एक है और दुनिया भर की मात्रा की तुलना में इसका उत्पादन भी बहुत बड़ा है। 2018-19 में कुल 206 बड़े एकीकृत सीमेंट संयंत्रों और लगभग 350 मिनी सीमेंट संयंत्रों की कुल क्षमता 539 मिलियन टन प्रति वर्ष है, भारतीय सीमेंट क्षेत्र विशाल एवं समृद्ध है। 520 किलोग्राम प्रति व्यक्ति के वैश्विक औसत के मुकाबले भारतीय सीमेंट की खपत लगभग 235 किलोग्राम प्रति व्यक्ति है। ICRA के अनुसार, वित्‍तीय वर्ष 22 में, भारत में सीमेंट प्रोडक्शन में ~12%YoY की बढ़ोतरी होने की उम्मीद है, जो ग्रामीण इलाकों में घरों की मांग और इंफ्रास्ट्रक्चर डेवलपमेंट पर सरकार के खास फोकस की वजह से होगा। CRISIL रेटिंग्स के अनुसार, हाउसिंग और इंफ्रास्ट्रक्चर एक्टिविटीज़ पर बढ़ते खर्च की वजह से, भारतीय सीमेंट इंडस्ट्री वित्‍तीय वर्ष 24 तक ~80 मिलियन टन (MY) कैपेसिटी बढ़ा सकती है, जो पिछले 10 सालों में सबसे ज़्यादा है।

प्रोडक्शन सुविधाओं, टेक्नोलॉजी और ऊर्जा दक्षता के मामले में भारतीय सीमेंट प्लांट दुनिया के सबसे अच्छे प्लांट के बराबर हैं। इस सेक्टर ने सबसे अच्छा स्पेसिफिक एनर्जी कंजम्पशन लेवल हासिल किया है, यानी क्लिंकर के लिए 670 kcal/kg और सीमेंट के लिए लगभग 68 kWh , जो दुनिया में सबसे अच्छे लेवल के बराबर हैं।.

मैन्युफैक्चरिंग प्रोसेस और एनर्जी कंजम्पशन: 

आम तौर पर, सीमेंट बनाने के प्रोसेस में ये स्टेज होते हैं: 

1. क्रशिंग 
2. प्री-होमोजीनाइजेशन और कच्‍ची सामग्रिेयों को पीसना
3. प्री-हीटिंग
4. प्री-कैल्सीनिंग
5. रोटरी भट्टी में क्लिंकर उत्पादन
6. कूलिंग और स्‍टोरिंग
7. सम्मिश्रण 
8. सीमेंट पीसना
9. सीमेंट सीलों में भंडारण

ज़्यादातर ड्राई प्रोसेस का इस्तेमाल रॉ मटेरियल तैयार करने और क्लिंकराइज़ेशन सब-प्रोसेस में किया जाता है।

 ड्राई प्रोसेस में, पिसे हुए कच्चे माल को एक सिलिंड्रिकल रोटरी ड्रायर में सुखाया जाता है, पहले से तय अनुपात में मिलाया जाता है, फिर पीसा जाता है और अलग-अलग स्टोरेज टैंक में भेजा जाता है। तैयार माल को पहले से तय अनुपात के हिसाब से और मिलाया जाता है और क्लिंकर बनाने के लिए रोटरी भट्टी में डाला जाता है।

 फाइनल प्रोडक्ट में क्लिंकर और दूसरे मटीरियल के इस्तेमाल के आधार पर, मार्केट में बिकने वाले सीमेंट प्रोडक्ट को तीन अलग-अलग कैटेगरी में बांटा जाता है, जैसे ऑर्डिनरी पोर्टलैंड सीमेंट (OPC), पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट (PPC) और पोर्टलैंड स्लैग सीमेंट (PSC)। OPC में क्लिंकर लगभग 95% होता है, बाकी जिप्सम का होता है। PPC में, 15 से 20% क्लिंकर की जगह फ्लाई ऐश जैसे पॉज़ोलोनिक मटीरियल का इस्तेमाल होता है, जबकि PSC में लगभग 50% क्लिंकर की जगह ब्लास्ट फर्नेस स्लैग का इस्तेमाल होता है, दोनों मामलों में जिप्सम का हिस्सा लगभग 5% ही रहता है। फ्लाई ऐश की बढ़ती उपलब्धता और कंक्रीट की मजबूती बढ़ाने और एनर्जी की लागत कम करने में इसके अच्छे योगदान के साथ, PPC प्रोडक्शन का हिस्सा पूरी दुनिया में खासकर भारत में लगातार बढ़ रहा है,

चित्र: एक विशिष्ट शुष्क प्रकार के एकीकृत सीमेंट संयंत्र का प्रक्रिया आरेख 
(Source)

सीमेंट प्लांट में दो तरह की मुख्य ऊर्जा का इस्तेमाल होता है: थर्मल एनर्जी और बिजली। मटीरियल को लाने-ले जाने, क्रशिंग और मिलिंग में मुख्य रूप से बिजली खर्च होती है, जबकि कैल्सीनेशन के लिए थर्मल एनर्जी का इस्तेमाल किया जाता है। सीमेंट बनाने में इस्तेमाल होने वाले सेकेंडरी एनर्जी सोर्स हैं - भट्टी (kiln) से निकलने वाली गैस और क्लिंकर कूलर से निकलने वाली गर्म हवा। भट्टी से निकलने वाली गर्म गैस में मौजूद सेकेंडरी हीट का इस्तेमाल मुख्य रूप से कच्चे माल को भट्टी और रॉ मिल में डालने से पहले प्री-ड्राइंग और प्री-हीटिंग के लिए किया जाता है। क्लिंकर कूलर से निकलने वाली हवा में मौजूद वेस्ट हीट का इस्तेमाल कंबशन एयर को प्री-हीट करने और कच्चे माल को रॉ मिल और भट्टी में जाने से पहले सुखाने और प्री-हीट करने के लिए किया जाता है। बिजली का इस्तेमाल मुख्य रूप से क्लिंकर की ग्राइंडिंग, कच्चे माल की प्रोसेसिंग और क्लिंकर के उत्पादन में होता है। अलग-अलग प्रक्रियाओं में ऊर्जा के इस्तेमाल का आम बंटवारा नीचे दिखाया गया है:

ज़्यादातर प्लांट्स के लिए बिजली और कोयला एनर्जी के सोर्स रहे हैं। दोनों एनर्जी रिसोर्स की कीमत तेज़ी से बढ़ रही है, जिससे एनर्जी एफ़िशिएंट यूनिट्स के प्रॉफ़िट मार्जिन पर भी दबाव पड़ रहा है। ग्लोबली कॉम्पिटिटिव बने रहने के लिए, इंडियन सीमेंट इंडस्ट्री ने एनर्जी लागत को मैनेज करने के लिए नए तरीके अपनाकर बड़ी तरक्की की है। इनमें शामिल हैं:

• ऊर्जा-दक्ष तकनीकों में निवेश
• वेस्ट हीट रिकवरी पर आधारित हाई-एफ़िशिएंसी कैप्टिव पावर जनरेशन।
• बायोमास, RDF (म्युनिसिपल सॉलिड वेस्ट से बना ईंधन), पुराने टायर आदि जैसे गैर-पारंपरिक ईंधन का इस्तेमाल।
• ओपन एक्सेस के ज़रिए ऑफ़-साइट रिन्यूएबल एनर्जी का उत्पादन और व्हीलिंग।

सीमेंट बनाने की प्रक्रिया में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले ईंधन का मिश्रण इस प्रकार है: क) कोयला (97%), ख) तेल (1%), ग) ग्रिड बिजली (2%)।

 PAT सीमेंट क्षेत्र के लिए पीएटी योजना 

सीमेंट सेक्टर में 'डेज़िग्नेटेड कंज्यूमर' (निर्धारित उपभोक्ता) बनने के लिए, सालाना ऊर्जा खपत की तय सीमा 30,000 मीट्रिक टन ऑयल इक्विवेलेंट (TOE) है। सीमेंट सेक्टर के लिए PAT चक्र के अनुसार नामित उपभोक्‍ताओं की संख्या, उनकी कुल ऊर्जा खपत (मिलियन TOE) और ऊर्जा बचत के लक्ष्य (मिलियन TOE) नीचे दिए गए हैं:

पीएटी चक्र I और पीएटी चक्र II के अन्‍तर्गत सीमेंट क्षेत्र में ऊर्जा बचत उपलब्धि क्रमशः 1.48 मिलियन टीओई और 1.56 मिलियन टीओई है।

 सीमेंट क्षेत्र द्वारा अपनाए गए सर्वोत्तम अभ्यास 

सीमेंट इंडस्ट्रीज़ ने अपने इंडस्ट्रियल एनर्जी एफिशिएंसी और डीकार्बोनाइज़ेशन (IEED) उपायों के तहत ये मुख्य ऑपरेशनल बेस्ट प्रैक्टिस और टेक्नोलॉजी अपनाई हैं:

1. AFR के इस्तेमाल को बढ़ाना।
2. प्री-हीटर आउटलेट से वेस्ट हीट रिकवरी। 
3. रिन्यूएबल एनर्जी अपनाना।
4. कार्बन कैप्चर टेक्नोलॉजी के तौर पर कैल्शियम लूपिंग। 
5. CPP के लिए 'मेक-अप वॉटर' को गर्म करने के वास्ते भट्ठी (kiln) में 'किल्न शेल रेडिएशन रिकवरी सिस्टम' लगाना। 
6. पोज़ोलना पोर्टलैंड सीमेंट में क्लिंकर फैक्टर को कम करना।
    

संबंधित मंत्रालयों का विवरण

• वाणिज्य और उद्योग मंत्रालय के तहत उद्योग संवर्धन और आंतरिक व्यापार विभाग (डीपीआईआईटी)
• वाणिज्य और उद्योग मंत्रालय के तहत राष्ट्रीय सीमेंट और निर्माण सामग्री परिषद (एनसीसीबीएम)

स्पेशलाइज़्ड ऑर्गनाइज़ेशन / रिसर्च इंस्टीट्यूट का विवरण

• वाणिज्य और उद्योग मंत्रालय के अन्‍तर्गत राष्ट्रीय सीमेंट और निर्माण सामग्री परिषद (एनसीसीबीएम)

औद्योगिक संघों का विवरण

• सीमेंट निर्माता संघ

 प्रमुख प्रौद्योगिकियों की सूची 

1. AF के उपयोग में 2% से 10% तक वृद्धि।
2. • कूलर और प्रीहीटर आउटलेट से अपशिष्ट ऊष्मा की पुनर्प्राप्ति। 
3. पीसने के लिए वर्टिकल रोलर मिल को अपनाना।
4. भट्ठे में भट्ठा शैल विकिरण पुनर्प्राप्ति प्रणाली की स्थापना।
5. पोज़ोलाना पोर्टलैंड सीमेंट में क्लिंकर कारक में कमी ।
6. ऑक्सी-ईंधन दहन प्रौद्योगिकी
7. आयरन स्लज के कचरे से पॉलीमर सीमेंट का निर्माण  

डीकार्बोनाइजेशन टेक्नोलॉजी और सॉल्यूशंस की लिस्ट (नेशनल और इंटरनेशनल)