HZX-5000シリーズ 固体および危険な廃棄物のための電気弧炉ソリューション

HZX-5000シリーズDC電気アーク炉 - 固形および危険廃棄物

ロックウール、鉱物ウール業界の現状:

産業廃棄物の処理は、国内外の企業の注目の的となっています。2018年、国は固形廃棄物排出基準を公布し、産業廃棄物をどのように処理し、どのように総合的に利用するかが、国内企業が直面する問題となっています。高温の産業廃棄物スラグには多くの顕熱が含まれており、統計によると（高炉スラグ、シリコンマンガン合金スラグ、ニッケル鉄スラグを例にとると）、高温スラグ1トンあたり約50KGの標準石炭が生成する熱量を含み、高温スラグ1トンあたりの廃熱は約90KW·h～100KW·hの電力を生成できます。この顕熱をどのように利用するかが、私たちの研究の方向性です。

鉱物ウール（またはロックウール）は、人工無機繊維の一種で、軽量、低い熱伝導率、高い耐熱性、不燃性などの優れた特性を持っています。これは、バーミキュライト、パーライト、珪藻土、発泡セメントなど、一般的に使用される断熱材であり、これらと比較することは困難です。鉱物（ロック）綿に特別なバインダーを加えることで、鉱物ウールシェル、鉱物ウールボード、鉱物ウールフェルトなどの柔軟または半硬質の製品を作ることができます。これらの製品は、石油、電力、冶金、化学工業、建設、輸送などの産業で広く使用でき、吸音材や断熱材としても使用できます。

鉱物ウールのホットメルトスラグ製造プロセス:

電気炉による鉱物ウールとロックウールの製造の利点と欠点:

利点:
(1) 装置の適用性が高く、起動、停止、電源オフなどが容易で、操作が簡単です。
(2) 設備投資が比較的少なく、修理とメンテナンスが容易です。
(3) 高い加熱効率（加熱温度は2000℃以上になる可能性があります）。
(4) 低いエネルギー消費量（従来のプロセスと比較して300Kg～350Kgのコークスを節約）。
(5) 高い作業効率で、24時間連続して作業でき、頻繁な炉の停止は必要ありません。
(6) 原材料の要件（一般的に1mm～5mmの原材料粒子が必要）。
(7) 生産廃棄物を再利用でき、廃棄物スラグの処理率は90％以上になります。
(8) 環境要件が低く、煙道ガス排出量が少ない（主に煙350mg/m²）、リサイクルが容易です。
欠点:
(1) 高い初期投資;
(2) ホットスラグ生産に混合材料を追加すると、均一に溶融しにくい;
(3) ライニングの寿命が短い（一般的に3ヶ月～4ヶ月の修理）。

主要な技術プロセス:

処理の原則

• 高温溶融と熱分解: 電気アーク炉は1600～2000℃の高温環境を生成できます。この環境では、固形および危険廃棄物中の有機成分は熱分解され、炭素や水素などの単純な物質に分解され、無機成分は溶融します。
• 化学反応と不純物の除去: 金属不純物を含む一部の固形廃棄物の場合、高温は不純物と添加されたフラックスとの間の化学反応を促進できます。たとえば、電気アーク炉製鋼ダストの処理では、石灰粉末が添加され、高温条件下でダスト中の一部の金属酸化物と反応して可溶性スラグを形成し、溶融金属またはその他の有用な成分から分離されます。

プロセスフロー

• 廃棄物の前処理: 固形および危険廃棄物は、電気アーク炉に入る前に前処理が必要です。これには、選別、破砕、乾燥が含まれ、廃棄物が電気アーク炉内で均一に加熱され、反応するようにします。たとえば、電気アーク炉製鋼ダストは、密閉された除塵パイプラインを介して収集し、ダスト密閉型前処理装置で粉砕する必要があります。
• 供給: 前処理された廃棄物は、電気アーク炉に供給されます。供給方法は、廃棄物の種類と処理量、および電気アーク炉の特性に応じて、連続またはバッチ式にすることができます。
• 高温処理: 廃棄物が電気アーク炉に入ると、アークによって加熱され、高温溶融、熱分解、その他の反応が起こります。このプロセス中、廃棄物中の有機物は分解され、重金属は揮発するか、溶融スラグまたは金属相に残ります。
• 製品の分離と処理: 処理が完了すると、電気アーク炉内の材料が分離されます。溶融金属はさらに精製して高純度金属を得ることができます。溶融スラグは冷却および破砕することができ、一部のスラグは建材として使用したり、さらに処理後にリサイクルしたりできます。揮発したガスは、有害物質を除去するためにガス処理システムを介して処理し、その後排出またはリサイクルする必要があります。

アプリケーションシナリオ

• 電気アーク炉製鋼ダストの処理: 電気アーク炉製鋼ダストは、典型的な固形有害廃棄物です。これには、約40％の鉄、10％の亜鉛、および鉛、クロム、カドミウムなどの微量の重金属が含まれています。電気アーク炉の自己循環消費と利用方法を使用することにより、ダストを炭素粉末と石灰粉末と混合し、電気アーク炉の溶融プールに噴霧することができます。ダスト中の鉄は還元されて鋼液に入り、亜鉛は還元されて再生ダストに入ります。ダスト中の亜鉛含有量が25％～30％に達すると、亜鉛製錬システムの原料として使用できます。
• 有機有害廃棄物の処理: 電気アーク炉は、廃プラスチック、動物の死骸、医療廃棄物、アスベスト廃棄物などの有機有害廃棄物の処理にも使用できます。高温条件下では、有機有害廃棄物は熱分解され分解され、最終生成物は無害ガス、炭素含有物質、およびガラス状物質となり、無害化処理と資源利用が実現されます。

利点

• 高効率の無害化処理: 高温環境で有機汚染物質を迅速に分解および破壊し、重金属を安定化させることができ、高い無害化処理度を実現します。たとえば、有機有害廃棄物を処理する場合、処理後の廃棄物の量を最大99.7％削減できます。
• 資源利用: 廃棄物中の貴重な金属を回収し、一部の廃棄物を建材などの再利用可能な材料に変換し、資源利用を実現できます。
• 高い適応性: 複雑な成分や高毒性廃棄物を含む、さまざまな種類の固形および危険廃棄物に対応できます。