حل فرن القوس الكهربائي من سلسلة HZX-5000 للنفايات الصلبة والخطيرة

فرن القوس الكهربائي ذو التيار المستمر من سلسلة HZX-5000 - النفايات الصلبة والخطرة

وضع صناعة الصوف الصخري والصوف المعدني:

  لطالما كانت معالجة النفايات الصناعية محور اهتمام الشركات المحلية والأجنبية. في عام 2018، أصدرت الدولة معايير تصريف النفايات الصلبة، وكيفية التعامل مع النفايات الصناعية، وكيفية الاستفادة الشاملة من النفايات الصناعية أصبحت مشكلة تواجه الشركات المحلية. تحتوي خبث النفايات الصناعية الساخنة على الكثير من الحرارة الحسية، وفقًا للإحصائيات (مع الأخذ في الاعتبار خبث الفرن العالي، وخبث سبائك السيليكون والمنغنيز، وخبث النيكل والحديد كمثال) كل طن من الخبث الساخن الذي يحتوي على حرارة مهدرة هو حوالي 50 كجم من الحرارة المولدة للفحم القياسي، كل طن من حرارة النفايات من الخبث الساخن يمكن أن يولد كهرباء حوالي 90 كيلو واط·ساعة ~ 100 كيلو واط·ساعة، كيفية استخدام هذا الجزء من الحرارة الحسية هو اتجاه بحثنا.

  الصوف المعدني (أو الصوف الصخري) هو نوع من الألياف غير العضوية الاصطناعية، يتميز بخفة الوزن، والتوصيل الحراري الصغير، ومقاومة الحرارة القوية، وغير القابل للاشتعال وغيرها من الخصائص الممتازة. هذه هي مواد العزل شائعة الاستخدام، مثل الفيرميكوليت، والبيرلايت، والدياتوميت، والأسمنت الرغوي، وما إلى ذلك، من الصعب مقارنتها بها بشكل كامل. يمكن صنع منتجات مرنة أو شبه صلبة عن طريق إضافة رابط خاص إلى الصوف المعدني (الصخري)، مثل غلاف الصوف المعدني، ولوح الصوف المعدني، ولباد الصوف المعدني، وما إلى ذلك. يمكن استخدام هذه المنتجات على نطاق واسع في البترول والطاقة الكهربائية والمعادن والصناعات الكيماوية والبناء والنقل وغيرها من الصناعات، ويمكن استخدامها أيضًا كمواد لامتصاص الصوت وعزل الصوت.

عملية إنتاج الصوف المعدني من خبث الانصهار الساخن:

مزايا وعيوب إنتاج الصوف المعدني والصوف الصخري بواسطة الفرن الكهربائي:

المزايا:
(1) المعدات لديها قدرة تطبيق قوية، وسهلة التشغيل والإيقاف وإيقاف التشغيل وما إلى ذلك، وتشغيل بسيط؛
(2) استثمار المعدات صغير نسبيًا، وسهل الإصلاح والصيانة؛
(3) كفاءة تسخين عالية (يمكن أن تصل درجة حرارة التسخين إلى أكثر من 2000 درجة مئوية)؛
(4) استهلاك منخفض للطاقة (مقارنة بالعملية التقليدية التي توفر 300 كجم ~ 350 كجم من فحم الكوك)؛
(5) كفاءة عمل عالية، يمكن أن تعمل بشكل مستمر لمدة 24 ساعة، ولا تحتاج إلى إيقاف تشغيل الفرن بشكل متكرر؛
(6) متطلبات المواد الخام (تتطلب عمومًا جزيئات المواد الخام في 1 مم - 5 مم)؛
(7) يمكن إعادة استخدام نفايات الإنتاج، ويمكن أن تصل معدل معالجة خبث النفايات إلى أكثر من 90٪؛
(8) متطلبات بيئية منخفضة، وانبعاثات غاز المداخن أقل (الدخان بشكل أساسي 350 مجم/متر مربع)، وسهلة لإعادة التدوير.
العيوب:
(1) استثمار لمرة واحدة مرتفع؛
(2) إضافة مادة خلط مع إنتاج الخبث الساخن، وهو ليس من السهل أن يذوب بالتساوي؛
(3) عمر البطانة قصير (عادةً ما يتم الإصلاح لمدة 3 أشهر -4 أشهر).

العملية الفنية الرئيسية:

مبادئ المعالجة

• الانصهار والتحلل الحراري بدرجة حرارة عالية: يمكن لفرن القوس الكهربائي أن يولد بيئة ذات درجة حرارة عالية تبلغ 1600 - 2000 درجة مئوية. في هذه البيئة، تتحلل المكونات العضوية في النفايات الصلبة والخطرة وتتحلل إلى مواد بسيطة مثل الكربون والهيدروجين، بينما تذوب المكونات غير العضوية.
• التفاعل الكيميائي وإزالة الشوائب: بالنسبة لبعض النفايات الصلبة التي تحتوي على شوائب معدنية، يمكن لدرجة الحرارة العالية أن تعزز التفاعلات الكيميائية بين الشوائب والتدفقات المضافة. على سبيل المثال، في معالجة غبار صناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي، تضاف مسحوق الجير، وفي ظل ظروف درجة الحرارة العالية، يتفاعل مع بعض أكاسيد المعادن في الغبار لتكوين خبث قابل للانصهار، والذي يتم فصله بعد ذلك عن المعدن المنصهر أو المكونات المفيدة الأخرى.

تدفق العملية

• المعالجة المسبقة للنفايات: تحتاج النفايات الصلبة والخطرة إلى معالجة مسبقة قبل دخول فرن القوس الكهربائي. قد يشمل ذلك الفرز والسحق والتجفيف لضمان تسخين النفايات وتفاعلها بالتساوي في فرن القوس الكهربائي. على سبيل المثال، يحتاج غبار صناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي إلى التجميع من خلال خط أنابيب إزالة الغبار المختوم ثم طحنه في جهاز معالجة مسبقة مغلق للغبار.
• التغذية: يتم تغذية النفايات المعالجة مسبقًا في فرن القوس الكهربائي. يمكن أن تكون طريقة التغذية مستمرة أو دفعة، اعتمادًا على نوع وحجم معالجة النفايات وخصائص فرن القوس الكهربائي.
• المعالجة بدرجة حرارة عالية: بعد دخول النفايات إلى فرن القوس الكهربائي، يتم تسخينها بواسطة القوس الكهربائي للخضوع للانصهار بدرجة حرارة عالية والتحلل الحراري وتفاعلات أخرى. خلال هذه العملية، تتحلل المادة العضوية في النفايات، وتتطاير المعادن الثقيلة أو تبقى في الخبث المنصهر أو المرحلة المعدنية.
• فصل المنتج ومعالجته: بعد اكتمال المعالجة، يتم فصل المواد الموجودة في فرن القوس الكهربائي. يمكن تنقية المعدن المنصهر بشكل أكبر للحصول على معادن عالية النقاء؛ يمكن تبريد الخبث المنصهر وسحقه، ويمكن استخدام بعض الخبث كمواد بناء أو إعادة تدويره بعد مزيد من المعالجة؛ يجب معالجة الغاز المتطاير من خلال نظام معالجة الغاز لإزالة المواد الضارة ثم تصريفها أو إعادة تدويرها.

سيناريوهات التطبيق

• معالجة غبار صناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي: غبار صناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي هو نفايات خطرة صلبة نموذجية. يحتوي على حوالي 40٪ من الحديد، و 10٪ من الزنك، وآثار ضئيلة من المعادن الثقيلة مثل الرصاص والكروم والكادميوم. باستخدام طريقة الاستهلاك وإعادة التدوير الذاتي لفرن القوس الكهربائي، يمكن خلط الغبار بمسحوق الكربون ومسحوق الجير ورشه في حوض الانصهار في فرن القوس الكهربائي. يتم اختزال الحديد الموجود في الغبار ويدخل في سائل الفولاذ، بينما يتم اختزال الزنك ويدخل في الغبار المتجدد. عندما تصل نسبة الزنك في الغبار إلى 25٪ - 30٪، يمكن استخدامه كمادة خام لأنظمة صهر الزنك.
• معالجة النفايات العضوية الخطرة: يمكن أيضًا استخدام فرن القوس الكهربائي لمعالجة النفايات العضوية الخطرة مثل النفايات البلاستيكية وجثث الحيوانات والنفايات الطبية ونفايات الأسبستوس. في ظل ظروف درجة الحرارة العالية، يتم تحلل النفايات العضوية الخطرة وتتحلل، والمنتجات النهائية هي غازات غير ضارة ومواد تحتوي على الكربون ومواد شبيهة بالزجاج، مما يحقق معالجة غير ضارة واستخدام الموارد.

المزايا

• معالجة غير ضارة عالية الكفاءة: يمكنه أن يحلل ويدمر بسرعة الملوثات العضوية ويستقر المعادن الثقيلة في بيئة ذات درجة حرارة عالية، بدرجة عالية من المعالجة غير الضارة. على سبيل المثال، عند معالجة النفايات العضوية الخطرة، يمكن تقليل حجم النفايات بعد المعالجة بنسبة تصل إلى 99.7٪.
• استخدام الموارد: يمكنه استعادة المعادن الثمينة في النفايات وتحويل بعض النفايات إلى مواد قابلة لإعادة الاستخدام مثل مواد البناء، مما يحقق استخدام الموارد.
• قدرة قوية على التكيف: يمكن أن تتكيف مع أنواع مختلفة من النفايات الصلبة والخطرة، بما في ذلك النفايات ذات المكونات المعقدة والنفايات شديدة السمية.