HZX-5000-Serie Elektro-Bogenofen-Lösung für feste und gefährliche Abfälle

HZX-5000 Serie Gleichstrombogenofen - Feste und gefährliche Abfälle

Status der Steinwolle- und Mineralwolleindustrie:

  Die Entsorgung von Industrieabfällen war schon immer ein Schwerpunkt der Aufmerksamkeit von in- und ausländischen Unternehmen. Im Jahr 2018 erließ der Staat die Standards für die Ableitung fester Abfälle. Wie mit Industrieabfällen umgegangen werden soll, wie Industrieabfälle umfassend genutzt werden können, ist zu einem Problem geworden, mit dem inländische Unternehmen konfrontiert sind. Die heiße Industrieschlacke enthält viel fühlbare Wärme. Statistiken zufolge (am Beispiel von Hochofenschlacke, Silizium-Mangan-Legierungsschlacke, Nickel-Eisen-Schlacke) enthält jede Tonne heißer Schlacke etwa 50 kg Wärme, die durch Standardkohle erzeugt wird. Jede Tonne heißer Schlacke kann etwa 90 kW·h ~ 100 kW·h Strom erzeugen. Wie dieser Teil der fühlbaren Wärme genutzt werden kann, ist unsere Forschungsrichtung.

  Mineralwolle (oder Steinwolle) ist eine Art künstliche anorganische Faser, die leicht, geringe Wärmeleitfähigkeit, hohe Hitzebeständigkeit und nicht brennbare Eigenschaften aufweist. Dies sind übliche Isoliermaterialien, wie z. B. Vermiculit, Perlit, Diatomeenerde, Schaumzement usw., die sich nur schwer vollständig vergleichen lassen. Mineralwolle (Steinwolle) kann durch Zugabe eines speziellen Bindemittels zu flexiblen oder halbstarren Produkten wie Mineralwolle-Schalen, Mineralwolle-Platten, Mineralwolle-Filz usw. verarbeitet werden. Diese Produkte können in großem Umfang in der Erdöl-, Energie-, Metallurgie-, Chemie-, Bau- und Transportindustrie sowie als Schallabsorptions- und Schalldämmmaterialien eingesetzt werden.

Herstellungsverfahren von Mineralwolle aus heißer Schmelzschlacke:

Vor- und Nachteile der Herstellung von Mineralwolle und Steinwolle mit einem Elektroofen:

Vorteile:
(1) Die Ausrüstung ist stark anwendbar, einfach zu starten, zu stoppen, auszuschalten usw., einfache Bedienung;
(2) Die Investition in die Ausrüstung ist relativ gering, einfach zu reparieren und zu warten;
(3) Hoher Heizwirkungsgrad (die Heiztemperatur kann mehr als 2000℃ erreichen);
(4) Geringer Energieverbrauch (im Vergleich zum traditionellen Verfahren werden 300 kg ~ 350 kg Koks eingespart);
(5) Hoher Arbeitswirkungsgrad, kann 24 Stunden ununterbrochen arbeiten, keine häufigen Ofenstillstände erforderlich;
(6) Die Anforderungen an die Rohstoffe (im Allgemeinen werden Rohstoffpartikel von 1 mm bis 5 mm benötigt);
(7) Die Produktionsabfälle können wiederverwendet werden, und die Abfallbehandlungsrate kann mehr als 90 % erreichen;
(8) Geringe Umweltanforderungen, geringere Rauchgasemissionen (hauptsächlich Rauch 350 mg/m²), einfache Wiederverwertung.
Nachteile:
(1) Hohe einmalige Investition;
(2) Zugabe von Mischmaterial zur Heißschlackeproduktion, was nicht leicht gleichmäßig zu schmelzen ist;
(3) Die Lebensdauer des Futters ist kurz (im Allgemeinen 3 Monate - 4 Monate Reparatur).

Wichtiger technischer Prozess:

Behandlungsprinzipien

• Hochtemperatur-Schmelzen und Pyrolyse: Der Elektroofen kann eine Hochtemperaturumgebung von 1600 - 2000°C erzeugen. In dieser Umgebung werden organische Bestandteile in festen und gefährlichen Abfällen pyrolysiert und in einfache Substanzen wie Kohlenstoff und Wasserstoff zersetzt, während anorganische Bestandteile geschmolzen werden.
• Chemische Reaktion und Verunreinigungsentfernung: Bei einigen festen Abfällen, die metallische Verunreinigungen enthalten, kann die hohe Temperatur chemische Reaktionen zwischen Verunreinigungen und zugesetzten Flussmitteln fördern. Zum Beispiel wird bei der Behandlung von Elektroofen-Staub Kalkpulver zugesetzt, das unter Hochtemperaturbedingungen mit einigen Metalloxiden im Staub reagiert und schmelzbare Schlacken bildet, die dann vom geschmolzenen Metall oder anderen nützlichen Bestandteilen getrennt werden.

Prozessablauf

• Abfallvorbehandlung: Feste und gefährliche Abfälle müssen vor dem Eintritt in den Elektroofen vorbehandelt werden. Dies kann das Sortieren, Zerkleinern und Trocknen umfassen, um sicherzustellen, dass der Abfall gleichmäßig erhitzt und im Elektroofen reagiert. Zum Beispiel muss Elektroofen-Stahlstaub durch eine abgedichtete Staubentfernungspipeline gesammelt und dann in einer staubgeschlossenen Vorbehandlungsvorrichtung gemahlen werden.
• Beschickung: Der vorbehandelte Abfall wird in den Elektroofen eingebracht. Die Beschickungsmethode kann je nach Art und Behandlungsvolumen des Abfalls und den Eigenschaften des Elektroofens kontinuierlich oder chargenweise erfolgen.
• Hochtemperaturbehandlung: Nachdem der Abfall in den Elektroofen gelangt ist, wird er durch den Lichtbogen erhitzt, um Hochtemperatur-Schmelzen, Pyrolyse und andere Reaktionen durchzuführen. Während dieses Prozesses wird die organische Substanz im Abfall zersetzt, und die Schwermetalle werden entweder verflüchtigt oder verbleiben in der geschmolzenen Schlacke oder Metallphase.
• Produkttrennung und -behandlung: Nach Abschluss der Behandlung werden die Materialien im Elektroofen getrennt. Das geschmolzene Metall kann weiter raffiniert werden, um hochreine Metalle zu erhalten; die geschmolzene Schlacke kann abgekühlt und zerkleinert werden, und einige Schlacken können nach weiterer Behandlung als Baumaterialien verwendet oder recycelt werden; das verflüchtigte Gas muss durch ein Gasbehandlungssystem behandelt werden, um schädliche Substanzen zu entfernen und dann abgeleitet oder recycelt zu werden.

Anwendungsszenarien

• Behandlung von Elektroofen-Stahlstaub: Elektroofen-Stahlstaub ist ein typischer fester gefährlicher Abfall. Er enthält etwa 40 % Eisen, 10 % Zink und Spuren von Schwermetallen wie Blei, Chrom und Cadmium. Durch die Verwendung des Elektroofen-Selbstzirkulationsverbrauchs- und -verwertungsverfahrens kann der Staub mit Kohlepulver und Kalkpulver vermischt und in das geschmolzene Becken des Elektroofens gesprüht werden. Das Eisen im Staub wird reduziert und gelangt in die Stahlschmelze, während das Zink reduziert wird und in den regenerierten Staub gelangt. Wenn der Zinkgehalt im Staub 25 % - 30 % erreicht, kann er als Rohstoff für Zinkschmelzsysteme verwendet werden.
• Behandlung von organischen gefährlichen Abfällen: Der Elektroofen kann auch zur Behandlung von organischen gefährlichen Abfällen wie Kunststoffabfällen, Tierkadavern, medizinischen Abfällen und Asbestabfällen verwendet werden. Unter Hochtemperaturbedingungen werden organische gefährliche Abfälle pyrolysiert und zersetzt, und die Endprodukte sind harmlose Gase, kohlenstoffhaltige Substanzen und glasartige Substanzen, wodurch eine unschädliche Behandlung und Ressourcennutzung erreicht wird.

Vorteile

• Hocheffiziente unschädliche Behandlung: Es kann organische Schadstoffe schnell zersetzen und zerstören und Schwermetalle in einer Hochtemperaturumgebung stabilisieren, mit einem hohen Grad an unschädlicher Behandlung. Zum Beispiel kann bei der Behandlung von organischen gefährlichen Abfällen das Abfallvolumen nach der Behandlung um bis zu 99,7 % reduziert werden.
• Ressourcennutzung: Es kann wertvolle Metalle in Abfällen zurückgewinnen und einige Abfälle in wiederverwendbare Materialien wie Baumaterialien umwandeln, wodurch die Ressourcennutzung realisiert wird.
• Starke Anpassungsfähigkeit: Es kann sich an verschiedene Arten von festen und gefährlichen Abfällen anpassen, einschließlich Abfällen mit komplexen Bestandteilen und hochgiftigen Abfällen.