Redukáló vas forgókemence

Redukáló vas forgókemence

A redukálóvas forgókemencéje a forgókemencés közvetlen redukciós eljárás központi berendezése. Ez a technológia egy folyamatosan forgó forgókemencét használ reaktorként, így kulcsfontosságú kohászati ​​berendezés a vasszivacs előállításához vas-oxidok szilárd szénnel történő redukciójával. Elsődleges funkciója a vasérc szilárd fázisú szénredukciójának elvégzése 950–1100 °C hőmérsékleti tartományban. Egyedi szerkezeti kialakításának köszönhetően lehetővé teszi a folyamatos feldolgozást és az anyagok hatékony átalakítását. A porózus és laza szerkezetű termék vasszivacs néven ismert, és széles körben használják az acélgyártásban és a polimetallikus erőforrások kinyerésében, kulcsfontosságú kapocsként szolgálva az ásványi erőforrások és a nagy értékű vastermékek között.

Működési elv

A redukálóvas forgókemence működési logikája a folyamatos forgatás + precíz hőmérsékletszabályozás + szilárd fázisú redukció elvén alapul. A fő test egy ferde acélhenger, amely magas hőmérsékletű tűzálló anyagokkal bélelt, és amelyet támasztógörgők forgatnak állandó sebességgel. Működés közben a betápláló végbe folyamatosan, pontos arányban adagolnak minősített vasércet (vastartalom >66%), redukálószert (50% fix széntartalmú szén, például lignit vagy bitumenes szén) és kéntelenítő szereket. Ahogy a kemence forog, az anyagok egy bizonyos magasságba emelkednek, majd a gravitáció hatására lezuhannak. Ez a művelet biztosítja az érc és a redukálószer alapos keveredését, miközben az anyagot fokozatosan a kiömlő vég felé haladtatja.

A redukciós reakcióhoz szükséges 950–1100 °C-os magas hőmérsékletet a kimeneti végén bevezetett levegő, a redukáló szén illékony anyaga és a reakció során keletkező CO elégetése hozza létre. Ezt egészíti ki egy precíz kemencefej-kiegészítő égésrendszer, amely pontosan szabályozza a hőmérsékleti mezőt. Ahogy az anyag előrehalad, egymást követően a szárítás, az előmelegítés, a karbonát lebontása, a kéntelenítés és a vas-oxid redukciójának szakaszain megy keresztül. A viszonylag alacsony redukciós hőmérséklet miatt az ércben lévő meddő nagy része a termékben marad, elegendő karbonizációval. A redukció során bekövetkező oxigénveszteség számos mikropórust hoz létre. A végső vasszivacs terméket gyorsan 200 °C alá hűtik egy függőleges hűtőben, hogy megakadályozzák az újraoxidációt, mielőtt elvezetik. A kemence kimenetéből származó hulladékgáz egy előmelegítőn halad át, hogy visszanyerje a hulladékhőt, javítva az energiahatékonyságot.

Főbb jellemzők

A redukálóvas forgókemence számos különálló előnnyel rendelkezik egyedi folyamatkialakításának köszönhetően:

1. Kiváló nyersanyag-alkalmazkodóképesség: Nemcsak összetett érceket, például magas szilícium-dioxid-tartalmú sovány vasércet, nikkeltartalmú sovány vasércet és titanomagnetitot, valamint különféle finomérceket képes feldolgozni, hanem polimetallikus érceket, például vastartalmú port és laterites nikkelércet is olyan eljárásváltozatokkal, mint az SL-RN vagy a Krupp-CODIR módszerek. Közvetlenül használhatja a széles körben elérhető szenet redukálószerként, és rugalmas követelményekkel rendelkezik a szénhamu lágyulási hőmérsékletére vonatkozóan, ami jelentősen csökkenti a specifikus nyersanyagoktól való függőséget és a költségeket.

2. Mérsékelt és szabályozható folyamatfeltételek: A kemence dőlésének, forgási sebességének és üzemanyag-keverékének beállításával a reakcióatmoszféra és a hőmérséklet pontosan szabályozható, hatékonyan megakadályozva a túlzott redukciót vagy a gyűrűképződést. A vékony anyagágy és a kemence belsejében lévő nagy szabad tér biztosítja a gáz sima áramlását. Ez elősegíti a polimetallikus szimbiotikus vasércek szelektív redukcióját, és lehetővé teszi az alacsony forráspontú elemek elpárologtatását és kinyerését, lehetővé téve az erőforrások átfogó kihasználását.

3. Kiváló termékminőség és stabil működés: A gyártott szivacsvas fémezettségi foka meghaladja a 90%-ot. Szemcsés, porózus szerkezete megkönnyíti a későbbi feldolgozást, így kiváló minőségű alapanyagként alkalmas acélgyártáshoz. A berendezés enyhe negatív nyomás alatt működik, ami csökkenti a hőveszteséget és javítja a munkakörnyezetet. A precíz hőmérséklet-szabályozást biztosító intelligens vezérlőrendszerrel párosítva javítja a termék állandóságát és az üzembiztonságot.

4. Környezeti és gazdasági előnyök: A folyamat viszonylag leegyszerűsödik, alacsony energiafogyasztással. A helyi alapanyagok felhasználása tovább csökkentheti az üzemeltetési költségeket. Az integrált zsákos porleválasztó és kéntelenítő/denitrifikáló rendszerek hatékonyan szabályozzák a szennyezőanyag-kibocsátást, biztosítva a környezetvédelmi előírások betartását.

Gyakorlati alkalmazások

A gyakorlatban a redukálóvas forgókemence alapvető szerepe két dimenzióban nyilvánul meg: az erőforrás-konverzióban és az átfogó hasznosításban.

1. A közvetlen redukált vas (DRI) előállításának magreaktoraként hatékonyan alakítja át a vasércet erősen fémezett szivacsvassá. Ez a termék kiváló minőségű acélhulladékot helyettesíthet az elektromos ívkemencés (EAF) acélgyártásban, segítve az acélipart az importált hulladéktól való függőség csökkentésében és az alacsony szén-dioxid-kibocsátású termelésre való áttérés elősegítésében.

2. A szelektív redukció és a polimetallikus kinyerés terén meglévő képességeit kihasználva lehetővé teszi a polimetallikus szimbiotikus ércek és vastartalmú hulladékok mélyreható feldolgozását. A vaskészletek kinyerése során eltávolítja a káros elemeket, például a cinket és az ólmot, és más értékes fémeket is visszanyer, így kettős célt ér el: az erőforrás-újrahasznosítást és a környezeti kármentesítést.

Továbbá a folyamatos működés, a stabilitás és a megbízhatóság jellemzői alkalmassá teszik nagyméretű ipari termelésre. Intelligens üzemeltetési és karbantartási rendszerekkel integrálva jelentősen javítja a termelési hatékonyságot, és csökkenti a munkaerő- és karbantartási költségeket.