Solution de four à arc électrique de la série HZX-5000 pour les déchets solides et dangereux

Four à arc électrique CC de la série HZX-5000 - Déchets solides et dangereux

État de l'industrie de la laine de roche et de la laine minérale :

  L'élimination des déchets industriels a toujours été au centre des préoccupations des entreprises nationales et étrangères. En 2018, l'État a promulgué les normes de rejet des déchets solides. La façon de traiter les déchets industriels et la façon d'utiliser de manière globale les déchets industriels sont devenues un problème auquel les entreprises nationales sont confrontées. Le laitier chaud des déchets industriels contient beaucoup de chaleur sensible. Selon les statistiques (en prenant comme exemple le laitier de haut fourneau, le laitier d'alliage de silicium-manganèse et le laitier de nickel-fer), chaque tonne de laitier chaud contenant des déchets thermiques représente environ 50 kg de chaleur générée par le charbon standard. Chaque tonne de chaleur perdue du laitier chaud peut générer environ 90 KW·h ~ 100 KW·h d'électricité. La façon d'utiliser cette partie de la chaleur sensible est notre direction de recherche.

  La laine minérale (ou laine de roche) est une sorte de fibre inorganique artificielle, elle a un poids léger, une faible conductivité thermique, une forte résistance à la chaleur et d'autres excellentes propriétés non combustibles. Il s'agit de matériaux d'isolation couramment utilisés, tels que la vermiculite, la perlite, la diatomite, le ciment mousse, etc., qui sont difficiles à comparer pleinement avec elle. La laine minérale (roche) ajoutant un liant spécial peut être fabriquée à partir de produits flexibles ou semi-rigides, tels que la coquille de laine minérale, le panneau de laine minérale, le feutre de laine minérale, etc. Ces produits peuvent être largement utilisés dans le pétrole, l'énergie électrique, la métallurgie, l'industrie chimique, la construction et le transport et d'autres industries, peuvent également être utilisés comme matériaux d'absorption acoustique et d'isolation phonique.

Processus de production de laine minérale à partir de laitier fondu à chaud :

Avantages et inconvénients de la production de laine minérale et de laine de roche par four électrique :

Avantages :
(1) L'équipement a une forte applicabilité, facile à démarrer, à arrêter, à couper l'alimentation, etc., fonctionnement simple ;
(2) L'investissement en équipement est relativement faible, facile à réparer et à entretenir ;
(3) Rendement thermique élevé (la température de chauffage peut atteindre plus de 2000℃) ;
(4) Faible consommation d'énergie (par rapport au processus traditionnel, économie de 300 kg ~ 350 kg de coke) ;
(5) Efficacité de travail élevée, peut fonctionner en continu pendant 24 heures, pas besoin d'arrêts fréquents du four ;
(6) Les exigences relatives aux matières premières (généralement, les particules de matières premières doivent être comprises entre 1 mm et 5 mm) ;
(7) Les déchets de production peuvent être réutilisés et le taux de traitement des scories peut atteindre plus de 90 % ;
(8) Faibles exigences environnementales, moins d'émissions de gaz de combustion (principalement fumée 350 mg/m²), facile à recycler.
Inconvénients :
(1) Investissement unique élevé ;
(2) Ajouter un matériau de mélange à la production de laitier chaud, ce qui n'est pas facile à faire fondre uniformément ;
(3) La durée de vie du revêtement est courte (généralement 3 mois - 4 mois de réparation).

Processus technique clé :

Principes de traitement

• Fusion et pyrolyse à haute température: Le four à arc électrique peut générer un environnement à haute température de 1600 à 2000 °C. Dans cet environnement, les composants organiques des déchets solides et dangereux sont pyrolysés et décomposés en substances simples telles que le carbone et l'hydrogène, tandis que les composants inorganiques sont fondus.
• Réaction chimique et élimination des impuretés: Pour certains déchets solides contenant des impuretés métalliques, la haute température peut favoriser les réactions chimiques entre les impuretés et les flux ajoutés. Par exemple, dans le traitement des poussières de fabrication d'acier au four à arc électrique, de la poudre de chaux est ajoutée et, dans des conditions de haute température, elle réagit avec certains oxydes métalliques présents dans la poussière pour former des scories fusibles, qui sont ensuite séparées du métal en fusion ou d'autres composants utiles.

Flux de processus

• Prétraitement des déchets: Les déchets solides et dangereux doivent être prétraités avant d'entrer dans le four à arc électrique. Cela peut inclure le tri, le broyage et le séchage pour garantir que les déchets peuvent être chauffés et réagir uniformément dans le four à arc électrique. Par exemple, la poussière de fabrication d'acier au four à arc électrique doit être collectée par le biais d'une canalisation d'extraction de poussière scellée, puis broyée dans un dispositif de prétraitement fermé à la poussière.
• Alimentation: Les déchets prétraités sont introduits dans le four à arc électrique. La méthode d'alimentation peut être continue ou par lots, en fonction du type et du volume de traitement des déchets et des caractéristiques du four à arc électrique.
• Traitement à haute température: Après que les déchets sont entrés dans le four à arc électrique, ils sont chauffés par l'arc pour subir une fusion à haute température, une pyrolyse et d'autres réactions. Au cours de ce processus, la matière organique contenue dans les déchets est décomposée et les métaux lourds sont soit volatilisés, soit restent dans la scorie en fusion ou la phase métallique.
• Séparation et traitement des produits: Une fois le traitement terminé, les matériaux présents dans le four à arc électrique sont séparés. Le métal en fusion peut être affiné davantage pour obtenir des métaux de haute pureté ; la scorie en fusion peut être refroidie et broyée, et certaines scories peuvent être utilisées comme matériaux de construction ou recyclées après un traitement ultérieur ; le gaz volatilisé doit être traité par un système de traitement des gaz pour éliminer les substances nocives, puis rejeté ou recyclé.

Scénarios d'application

• Traitement des poussières de fabrication d'acier au four à arc électrique: La poussière de fabrication d'acier au four à arc électrique est un déchet dangereux solide typique. Elle contient environ 40 % de fer, 10 % de zinc et des traces de métaux lourds tels que le plomb, le chrome et le cadmium. En utilisant la méthode d'autoconsommation et d'utilisation en circulation du four à arc électrique, la poussière peut être mélangée à de la poudre de carbone et à de la poudre de chaux et pulvérisée dans la cuve en fusion du four à arc électrique. Le fer contenu dans la poussière est réduit et entre dans le liquide d'acier, tandis que le zinc est réduit et entre dans la poussière régénérée. Lorsque la teneur en zinc dans la poussière atteint 25 % - 30 %, elle peut être utilisée comme matière première pour les systèmes de fusion du zinc.
• Traitement des déchets organiques dangereux: Le four à arc électrique peut également être utilisé pour traiter les déchets organiques dangereux tels que les déchets plastiques, les carcasses d'animaux, les déchets médicaux et les déchets d'amiante. Dans des conditions de haute température, les déchets organiques dangereux sont pyrolysés et décomposés, et les produits finaux sont des gaz inoffensifs, des substances contenant du carbone et des substances vitreuses, ce qui permet un traitement inoffensif et une valorisation.

Avantages

• Traitement inoffensif à haut rendement: Il peut rapidement décomposer et détruire les polluants organiques et stabiliser les métaux lourds dans un environnement à haute température, avec un degré élevé de traitement inoffensif. Par exemple, lors du traitement des déchets organiques dangereux, le volume des déchets après traitement peut être réduit jusqu'à 99,7 %.
• Valorisation des ressources: Il peut récupérer des métaux précieux dans les déchets et convertir certains déchets en matériaux réutilisables tels que des matériaux de construction, réalisant ainsi la valorisation des ressources.
• Forte adaptabilité: Il peut s'adapter à divers types de déchets solides et dangereux, y compris les déchets avec des composants complexes et les déchets à haute toxicité.