Solução de forno de arco elétrico da série HZX-5000 para resíduos sólidos e perigosos

Forno elétrico a arco CC da série HZX-5000 - Resíduos sólidos e perigosos

Situação da indústria de lã de rocha e lã mineral:

  A disposição de resíduos industriais sempre foi o foco de atenção de empresas nacionais e estrangeiras. Em 2018, o estado promulgou as normas de descarga de resíduos sólidos, como lidar com resíduos industriais, como utilizar de forma abrangente os resíduos industriais tornou-se um problema enfrentado pelas empresas nacionais. A escória quente de resíduos industriais contém muito calor sensível, de acordo com as estatísticas (tomando como exemplo a escória de alto-forno, a escória de liga de silício-manganês e a escória de ferro-níquel), cada tonelada de escória quente contendo calor residual é de cerca de 50 kg de calor gerado por carvão padrão, cada tonelada de calor residual de escória quente pode gerar eletricidade de cerca de 90KW·h ~ 100KW·h, como usar esta parte do calor sensível é a nossa direção de pesquisa.

  Lã mineral (ou lã de rocha) é um tipo de fibra inorgânica artificial, possui peso leve, pequena condutividade térmica, forte resistência ao calor e não combustibilidade e outras excelentes propriedades. Este é comumente usado em materiais de isolamento, como vermiculita, perlita, diatomita, cimento de espuma, etc., é difícil comparar totalmente com ele. A lã mineral (rocha) adicionando um ligante especial pode ser feita de produtos flexíveis ou semi-rígidos, como casca de lã mineral, placa de lã mineral, feltro de lã mineral, etc. Esses produtos podem ser amplamente utilizados em petróleo, energia elétrica, metalurgia, indústria química, construção e transporte e outras indústrias, também podem ser usados como materiais de absorção e isolamento acústico.

Processo de produção de lã mineral com escória de fusão a quente:

As vantagens e desvantagens da produção de lã mineral e lã de rocha por forno elétrico:

Vantagens:
(1) O equipamento tem forte aplicabilidade, fácil de iniciar, parar, desligar, etc., operação simples;
(2) O investimento em equipamentos é relativamente pequeno, fácil de reparar e manter;
(3) Alta eficiência de aquecimento (a temperatura de aquecimento pode atingir mais de 2000℃);
(4) Baixo consumo de energia (em comparação com o processo tradicional, economizando 300Kg ~ 350Kg de coque);
(5) Alta eficiência de trabalho, pode trabalhar continuamente por 24 horas, não precisa de desligamento frequente do forno;
(6) Os requisitos para matérias-primas (geralmente exigem partículas de matéria-prima em 1mm-5mm);
(7) Os resíduos de produção podem ser reutilizados e a taxa de tratamento de escória de resíduos pode atingir mais de 90%;
(8) Baixos requisitos ambientais, menos emissões de gases de combustão (principalmente fumaça 350mg/m²), fácil de reciclar.
Desvantagens:
(1) Alto investimento único;
(2) Adicionar material de mistura com produção de escória quente, o que não é fácil de derreter uniformemente;
(3) A vida útil do revestimento é curta (geralmente 3 meses - 4 meses de reparo).

Processo técnico chave:

Princípios de Tratamento

• Fusão e Pirólise em Alta Temperatura: O forno elétrico a arco pode gerar um ambiente de alta temperatura de 1600 - 2000°C. Nesse ambiente, os componentes orgânicos em resíduos sólidos e perigosos são pirolisados e decompostos em substâncias simples, como carbono e hidrogênio, enquanto os componentes inorgânicos são fundidos.
• Reação Química e Remoção de Impurezas: Para alguns resíduos sólidos contendo impurezas metálicas, a alta temperatura pode promover reações químicas entre impurezas e fluxos adicionados. Por exemplo, no tratamento de poeira de fabricação de aço em forno elétrico a arco, adiciona-se pó de cal e, em condições de alta temperatura, reage com alguns óxidos metálicos na poeira para formar escórias fusíveis, que são então separadas do metal fundido ou outros componentes úteis.

Fluxo do Processo

• Pré-tratamento de Resíduos: Resíduos sólidos e perigosos precisam ser pré-tratados antes de entrar no forno elétrico a arco. Isso pode incluir triagem, trituração e secagem para garantir que os resíduos possam ser aquecidos e reagidos uniformemente no forno elétrico a arco. Por exemplo, a poeira de fabricação de aço em forno elétrico a arco precisa ser coletada por meio de um duto de remoção de poeira selado e, em seguida, moída em um dispositivo de pré-tratamento fechado para poeira.
• Alimentação: Os resíduos pré-tratados são alimentados no forno elétrico a arco. O método de alimentação pode ser contínuo ou em lote, dependendo do tipo e volume de tratamento dos resíduos e das características do forno elétrico a arco.
• Tratamento em Alta Temperatura: Depois que os resíduos entram no forno elétrico a arco, eles são aquecidos pelo arco para sofrer fusão em alta temperatura, pirólise e outras reações. Durante este processo, a matéria orgânica nos resíduos é decomposta e os metais pesados são volatilizados ou permanecem na escória fundida ou na fase metálica.
• Separação e Tratamento do Produto: Após a conclusão do tratamento, os materiais no forno elétrico a arco são separados. O metal fundido pode ser refinado para obter metais de alta pureza; a escória fundida pode ser resfriada e triturada, e algumas escórias podem ser usadas como materiais de construção ou recicladas após tratamento adicional; o gás volatilizado precisa ser tratado por meio de um sistema de tratamento de gás para remover substâncias nocivas e, em seguida, descarregado ou reciclado.

Cenários de Aplicação

• Tratamento de Poeira de Fabricação de Aço em Forno Elétrico a Arco: A poeira de fabricação de aço em forno elétrico a arco é um resíduo perigoso sólido típico. Contém cerca de 40% de ferro, 10% de zinco e vestígios de metais pesados, como chumbo, cromo e cádmio. Ao usar o método de consumo e utilização de autocirculação do forno elétrico a arco, a poeira pode ser misturada com pó de carbono e pó de cal e pulverizada na piscina fundida do forno elétrico a arco. O ferro na poeira é reduzido e entra no líquido de aço, enquanto o zinco é reduzido e entra na poeira regenerada. Quando o teor de zinco na poeira atinge 25% - 30%, pode ser usado como matéria-prima para sistemas de fundição de zinco.
• Tratamento de Resíduos Perigosos Orgânicos: O forno elétrico a arco também pode ser usado para tratar resíduos perigosos orgânicos, como plásticos usados, carcaças de animais, resíduos médicos e resíduos de amianto. Em condições de alta temperatura, os resíduos perigosos orgânicos são pirolisados e decompostos, e os produtos finais são gases inofensivos, substâncias contendo carbono e substâncias semelhantes a vidro, alcançando tratamento inofensivo e utilização de recursos.

Vantagens

• Tratamento Inofensivo de Alta Eficiência: Pode decompor e destruir rapidamente poluentes orgânicos e estabilizar metais pesados em um ambiente de alta temperatura, com um alto grau de tratamento inofensivo. Por exemplo, ao tratar resíduos perigosos orgânicos, o volume de resíduos após o tratamento pode ser reduzido em até 99,7%.
• Utilização de Recursos: Pode recuperar metais valiosos em resíduos e converter alguns resíduos em materiais reutilizáveis, como materiais de construção, realizando a utilização de recursos.
• Forte Adaptabilidade: Pode se adaptar a vários tipos de resíduos sólidos e perigosos, incluindo resíduos com componentes complexos e resíduos de alta toxicidade.