Forno a Plasma CC para Tratamento de Cinzas Volantes

I. Princípio Central

• Mecanismo da Fonte de Calor: Adotadescarga de arco CCpara formar uma coluna de arco de plasma estável, direcional e de alta densidade de energia entre os eletrodos, com uma temperatura de até1500–1700°C(3000°C para o tipo tocha de plasma), muito superior à dos fornos tradicionais.
• Processo de Tratamento:
  1. As cinzas volantes sãocompletamente fundidasem alta temperatura, e a matéria orgânica é completamente pirolisada e gasificada (sem poluição secundária).
  2. Metais pesados sãosolidificados na estrutura de rede vítrea formada por SiO₂com uma taxa de lixiviação extremamente baixa, alcançandoinofensividade permanente.
  3. A escória fundida é resfriada rapidamente para formarcorpo de vidro, que pode ser reciclado; metais valiosos como ferro e alumínio são recuperados ao mesmo tempo.
  
  

II. Estrutura do Equipamento (Configuração Típica)

• Corpo do Forno: Revestido com materiais refratários resistentes a altas temperaturas e erosão, equipado com sistemas inteligentes de controle de temperatura e anti-erosão.
• Sistema de Eletrodos: Eletrodos de grafite CC (ou eletrodos ocos), ajustáveis para cima e para baixo para garantir arco estável e baixa perda.
• Gerador de Plasma: Tocha de arco CC / arco transferido para fornecer fonte de calor estável.
• Alimentação / Descarga de Escória: Alimentação contínua / semi-contínua; a escória fundida transborda e é descarregada, depois resfriada a água em corpo de vidro.
• Gás de Combustão / Gás de Cauda: Combustão secundária de gás de combustão de alta temperatura + resfriamento rápido + purificação para atender aos padrões de emissão.

III. Fluxo do Processo (Tratamento de Cinzas Volantes)

1. Pré-tratamento: Cinzas volantes + aditivos à base de silício / cálcio (ajustam o ponto de fusão e o efeito de vitrificação) → mistura → granulação (3–10mm).
2. Alimentação: Alimentação quantitativa no forno a plasma CC.
3. Fusão e Vitrificação: Fusão em alta temperatura a1500–1700°C, decomposição da matéria orgânica e solidificação de metais pesados.
4. Descarga e Resfriamento da Escória: Transbordamento de escória fundida → resfriamento a água →escória vítrea(não tóxica, reciclável).
5. Purificação de Gás de Combustão: Gás de combustão de alta temperatura → combustão secundária → resfriamento rápido → remoção de poeira → dessulfurização e desnitrificação → descarga dentro do padrão.
6. Reciclagem: Corpo de vidro usado paralã de rocha, vitrocerâmica, aditivo de cimento, materiais de base para estradas, etc.; recuperação de metais valiosos.

IV. Vantagens Técnicas (vs. Processos Tradicionais)

V. Aplicações e Casos Típicos

• Aplicações Principais: Tratamento inofensivo e de recursos de cinzas volantes de usinas termoelétricas, cinzas volantes de incineração de resíduos e resíduos sólidos industriais.
• Caso Representativo: Forno a arco CC de 2000KVA para fusão de cinzas volantes, com grande capacidade de processamento diário por forno, que pode converter cinzas volantes em corpo de vidro e recuperar metais, e já foi aplicado industrialmente.
• Produtos Reciclados: Lã de rocha, materiais de isolamento térmico, aditivos de cimento, materiais de base para estradas, vitrocerâmica, etc.

VI. Parâmetros Chave (Para Referência)

• Temperatura de operação: 1500–1700°C
• Capacidade por forno: Comumente 1000–5000KVA(por exemplo, 2000KVA)
• Capacidade de processamento: Depende da capacidade, a capacidade de processamento diário de grau 2000KVA pode chegar a dezenas de toneladas
• Eletrodo: Eletrodo de grafite (oco / sólido)
• Gás de trabalho: Ar, nitrogênio, argônio, etc.

VII. Resumo