Печь для выдержки шлака доменной печи высокого качества Остатки твердых отходов

Основные функции

• Сохранение тепла и стабилизация температуры: Поддерживает расплавленный шлак при температуре 1450–1550°C для предотвращения затвердевания, избегая засоров в нижестоящих трубопроводах или оборудовании.
• Гомогенизация шлака: Устраняет различия в составе и температуре шлака путем мягкого перемешивания, улучшая качество готовой продукции (например, шлаковый цемент, заполнители).
• Буферное регулирование: Уравновешивает несоответствие между ритмом выпуска шлака из доменной печи и производительностью нижестоящей переработки, обеспечивая непрерывное производство.
• Помощь в предварительной обработке: Облегчает всплытие примесей или корректировку компонентов (например, добавление модификаторов) для оптимизации характеристик шлака для последующего использования.

Ключевой принцип работы

• Применяет косвенный нагрев (например, резистивный нагрев, сжигание газа) или самоизоляцию (основанную на собственной скрытой теплоте шлака + высокоэффективных изоляционных слоях).
• Корпус печи футерован высокоглиноземистыми или магнезиально-хромистыми огнеупорными материалами, чтобы выдерживать высокие температуры и эрозию шлака.
• Расплавленный шлак поступает в печь через загрузочный порт, остается на 1–4 часа (регулируется в зависимости от производственных потребностей) и выгружается через нижнее выпускное отверстие или переливной порт в нижестоящее оборудование (например, грануляторы, линии производства шлаковой ваты).

Типичные сценарии применения

• Система грануляции шлака: Поставляет расплавленный шлак стабильной температуры для производства гранулированного доменного шлака (GBFS), ключевого сырья для высококачественного бетона.
• Производство шлаковой ваты: Обеспечивает непрерывный, однородный расплавленный шлак для производства теплоизоляционных материалов, таких как шлаковая вата.
• Литье/переработка шлака: Подготавливает шлак для литья в шлаковые блоки (используемые в качестве материалов для дорожного полотна) или дальнейшей переработки в минераловатные плиты.
• Аварийное резервирование: Временно хранит шлак в случае неисправности нижестоящего оборудования, избегая прерывания производства в доменной печи из-за накопления шлака.

Основные технические параметры

• Рабочая температура: 1450–1550°C (соответствует температуре выпуска шлака из доменной печи).
• Вместимость печи: 50–500 тонн (промышленный масштаб; небольшие резервные печи ≈ 50–100 тонн, печи для крупных производственных линий ≈ 300–500 тонн).
• Контроль потерь тепла: ≤5–8°C/час (через композитные изоляционные слои: огнеупорный кирпич + керамическое волокно + теплоизоляционное покрытие).
• Метод выгрузки: Гравитационный выпуск (нижний или боковой порт) или переливной выпуск с регулирующими клапанами для точного регулирования.
• Срок службы огнеупора: 3–5 лет (в зависимости от интенсивности эрозии шлака и частоты технического обслуживания).

Преимущества:

• Гарантирует непрерывное производство: Устраняет «асинхронность спроса и предложения» между доменной печью и переработкой шлака, сокращая время простоя производства.
• Повышает коэффициент использования шлака: Стабильная температура и состав улучшают качество продуктов, полученных из шлака, повышая эффективность преобразования ресурсов.
• Низкое энергопотребление: В основном полагается на собственное тепло шлака, с вспомогательным нагревом только для компенсации температуры, энергосбережение по сравнению с повторным плавлением затвердевшего шлака.

1. Детали конструкции оборудования

Ключевые компоненты

• Корпус печи: Вертикальная цилиндрическая конструкция (соотношение высоты к диаметру 1,2–1,5:1) для обеспечения равномерной температуры шлака. Футерован тремя слоями:
  • Рабочий слой: Высококоррозионностойкий магнезиально-хромистый кирпич или глиноземисто-магнезиально-углеродистый кирпич (толщина 300–400 мм) для противостояния эрозии шлака.
  • Изоляционный слой: Керамическое волокно + легковесный огнеупорный кирпич (толщина 200–300 мм) для уменьшения потерь тепла.
  • Внешняя оболочка: Стальная пластина (толщина 10–15 мм) с ребрами жесткости для обеспечения структурной устойчивости.
• Система загрузки и выгрузки:
  • Загрузочный порт: Расположен в верхней части, оснащен огнеупорным желобом и уплотнительной крышкой для предотвращения потерь тепла и выбросов пыли.
  • Выгрузочное устройство: Нижний/боковой выпускной порт с огнеупорной муфтой и регулирующим клапаном (пневматическим или гидравлическим) для точной регулировки выхода шлака.
• Система нагрева и контроля температуры:
  • Вспомогательный нагрев: Резистивные нагревательные элементы (встроенные в стену печи) или газовые горелки (установленные в верхней части печи) для компенсации температуры.
  • Контроль температуры: Несколько термопар (установленных на разных высотах), подключенных к системе ПЛК для отображения температуры в реальном времени и автоматического управления нагревом.
• Устройства безопасности:
  • Предохранительный клапан: Выпускает избыточный газ, чтобы избежать избыточного давления в печи.
  • Аварийный выпускной порт: Для быстрого выпуска шлака в случае неисправности оборудования.
  • Компенсаторы теплового расширения: Поглощают деформацию корпуса печи, вызванную высокими температурами.

2. Меры по оптимизации энергосбережения

• Оптимизация теплоизоляционной конструкции:
  • Применение композитных изоляционных слоев (например, керамическое волокно + аэрогельный изоляционный материал) для уменьшения потерь тепла на 15–20% по сравнению с традиционными конструкциями.
  • Герметизация верхней части печи и портов загрузки/выгрузки жаростойкими прокладками для предотвращения утечки горячего воздуха.
• Интеллектуальное управление температурой:
  • Использование точного ПИД-регулирования для включения вспомогательного нагрева только тогда, когда температура шлака падает ниже 1450°C, избегая ненужного потребления энергии.
  • Соответствие мощности нагрева объему хранения шлака (например, уменьшение мощности, когда печь заполнена наполовину) для повышения энергоэффективности.
• Утилизация отходящего тепла:
  • Установка теплообменников вокруг корпуса печи для утилизации отходящего тепла и предварительного нагрева воздуха для горения (для печей с газовым нагревом) или питательной воды котла, снижая потребление вспомогательной энергии на 10–12%.
• Оптимизация времени пребывания шлака:
  • Регулировка времени выдержки в зависимости от потребностей нижестоящего оборудования (1–4 часа) для минимизации потерь тепла, вызванных длительным хранением.

3. Сравнение с другими технологиями хранения шлака