Horno de arco eléctrico de CC serie HZX-5000 - Residuos sólidos y peligrosos

Estado de la industria de la lana de roca y lana mineral:

La eliminación de residuos industriales siempre ha sido el foco de atención de las empresas nacionales y extranjeras. En 2018, el estado promulgó las normas de descarga de residuos sólidos, cómo tratar los residuos industriales, cómo utilizar de forma integral los residuos industriales se ha convertido en un problema que enfrentan las empresas nacionales. La escoria caliente de residuos industriales contiene mucho calor sensible, según las estadísticas (tomando como ejemplo la escoria de alto horno, la escoria de aleación de silicio y manganeso, la escoria de níquel y hierro) cada tonelada de escoria caliente que contiene calor residual es de aproximadamente 50 kg de calor generado por carbón estándar, cada tonelada de calor residual de escoria caliente puede generar electricidad de aproximadamente 90KW·h ~ 100KW·h, cómo utilizar esta parte del calor sensible es nuestra dirección de investigación.

La lana mineral (o lana de roca) es un tipo de fibra inorgánica artificial, tiene un peso ligero, una pequeña conductividad térmica, una fuerte resistencia al calor y propiedades no combustibles y otras excelentes. Este es un material de aislamiento comúnmente utilizado, como la vermiculita, la perlita, la diatomita, el cemento de espuma, etc., es difícil de comparar completamente con él. La lana mineral (roca) que agrega un aglutinante especial se puede hacer de productos flexibles o semirrígidos, como la cubierta de lana mineral, la placa de lana mineral, el fieltro de lana mineral, etc. Estos productos pueden ser ampliamente utilizados en petróleo, energía eléctrica, metalurgia, industria química, construcción y transporte y otras industrias, también se pueden utilizar como materiales de absorción acústica y aislamiento acústico.

Proceso de producción de lana mineral con escoria fundida en caliente:

Ventajas y desventajas de la producción de lana mineral y lana de roca mediante horno eléctrico:

Ventajas:
(1) El equipo tiene una gran aplicabilidad, fácil de arrancar, detener, apagar, etc., operación simple;
(2) La inversión en equipos es relativamente pequeña, fácil de reparar y mantener;
(3) Alta eficiencia de calentamiento (la temperatura de calentamiento puede alcanzar más de 2000℃);
(4) Bajo consumo de energía (en comparación con el proceso tradicional, ahorrando 300 kg ~ 350 kg de coque);
(5) Alta eficiencia de trabajo, puede funcionar continuamente durante 24 horas, no necesita frecuentes paradas del horno;
(6) Los requisitos para las materias primas (generalmente requieren partículas de materia prima de 1 mm a 5 mm);
(7) Los residuos de producción se pueden reutilizar y la tasa de tratamiento de escoria de residuos puede alcanzar más del 90%;
(8) Bajos requisitos ambientales, menos emisiones de gases de combustión (principalmente humo 350 mg/m²), fácil de reciclar.
Contras:
(1) Alta inversión única;
(2) Agregar material de mezcla con producción de escoria caliente, que no es fácil de fundir uniformemente;
(3) La vida útil del revestimiento es corta (generalmente 3 meses - 4 meses de reparación).

Proceso técnico clave:

Principios de tratamiento

• Fusión y pirólisis a alta temperatura: El horno de arco eléctrico puede generar un entorno de alta temperatura de 1600 - 2000°C. En este entorno, los componentes orgánicos de los residuos sólidos y peligrosos se pirolizan y se descomponen en sustancias simples como carbono e hidrógeno, mientras que los componentes inorgánicos se funden.
• Reacción química y eliminación de impurezas: Para algunos residuos sólidos que contienen impurezas metálicas, la alta temperatura puede promover reacciones químicas entre las impurezas y los fundentes añadidos. Por ejemplo, en el tratamiento del polvo de fabricación de acero en horno de arco eléctrico, se añade polvo de cal y, en condiciones de alta temperatura, reacciona con algunos óxidos metálicos del polvo para formar escorias fusibles, que luego se separan del metal fundido u otros componentes útiles.

Flujo del proceso

• Pretratamiento de residuos: Los residuos sólidos y peligrosos deben ser pretratados antes de entrar en el horno de arco eléctrico. Esto puede incluir clasificación, trituración y secado para garantizar que los residuos se puedan calentar y reaccionar de manera uniforme en el horno de arco eléctrico. Por ejemplo, el polvo de fabricación de acero en horno de arco eléctrico debe recogerse a través de una tubería de extracción de polvo sellada y luego molerse en un dispositivo de pretratamiento cerrado al polvo.
• Alimentación: Los residuos pretratados se introducen en el horno de arco eléctrico. El método de alimentación puede ser continuo o por lotes, dependiendo del tipo y el volumen de tratamiento de los residuos y las características del horno de arco eléctrico.
• Tratamiento a alta temperatura: Después de que los residuos entran en el horno de arco eléctrico, se calientan mediante el arco para someterse a fusión a alta temperatura, pirólisis y otras reacciones. Durante este proceso, la materia orgánica de los residuos se descompone y los metales pesados se volatilizan o permanecen en la escoria fundida o en la fase metálica.
• Separación y tratamiento del producto: Una vez completado el tratamiento, los materiales del horno de arco eléctrico se separan. El metal fundido se puede refinar aún más para obtener metales de alta pureza; la escoria fundida se puede enfriar y triturar, y algunas escorias se pueden utilizar como materiales de construcción o reciclar después de un tratamiento adicional; el gas volatilizado debe tratarse a través de un sistema de tratamiento de gas para eliminar las sustancias nocivas y luego descargarse o reciclarse.

Escenarios de aplicación

• Tratamiento del polvo de fabricación de acero en horno de arco eléctrico: El polvo de fabricación de acero en horno de arco eléctrico es un residuo peligroso sólido típico. Contiene aproximadamente un 40% de hierro, un 10% de zinc y trazas de metales pesados como plomo, cromo y cadmio. Mediante el uso del método de consumo y utilización de autocirculación del horno de arco eléctrico, el polvo se puede mezclar con polvo de carbono y polvo de cal y rociarse en el baño fundido del horno de arco eléctrico. El hierro del polvo se reduce y entra en el líquido de acero, mientras que el zinc se reduce y entra en el polvo regenerado. Cuando el contenido de zinc en el polvo alcanza el 25% - 30%, se puede utilizar como materia prima para los sistemas de fundición de zinc.
• Tratamiento de residuos orgánicos peligrosos: El horno de arco eléctrico también se puede utilizar para tratar residuos orgánicos peligrosos como residuos plásticos, cadáveres de animales, residuos médicos y residuos de amianto. En condiciones de alta temperatura, los residuos orgánicos peligrosos se pirolizan y se descomponen, y los productos finales son gases inofensivos, sustancias que contienen carbono y sustancias similares al vidrio, logrando un tratamiento inofensivo y la utilización de recursos.

Ventajas

• Tratamiento inofensivo de alta eficiencia: Puede descomponer y destruir rápidamente los contaminantes orgánicos y estabilizar los metales pesados en un entorno de alta temperatura, con un alto grado de tratamiento inofensivo. Por ejemplo, al tratar residuos orgánicos peligrosos, el volumen de residuos después del tratamiento se puede reducir hasta en un 99,7%.
• Utilización de recursos: Puede recuperar metales valiosos en los residuos y convertir algunos residuos en materiales reutilizables como materiales de construcción, realizando la utilización de recursos.
• Fuerte adaptabilidad: Puede adaptarse a varios tipos de residuos sólidos y peligrosos, incluidos los residuos con componentes complejos y residuos de alta toxicidad.