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廢物熱解焚燒技術(shù)要點(diǎn)和鎂碳磚的應(yīng)用

添加時(shí)間:2019-07-04

1.廢物熱解焚燒原理。

1.1廢物熱解焚燒概念。

廢物焚燒處理的首要目的是實(shí)現(xiàn)無害化處置,因此在處理過程中不是采用間接加熱絕氧分解方式,而是在反應(yīng)器(熱解爐)中通入部分空氣,使廢物發(fā)生部分燃燒以提供熱解過程所需熱量,通入不同的空氣量將產(chǎn)生不同成分的熱解氣,如果通入過量的空氣將會(huì)變成完全燃燒的過程,因此廢物熱解焚燒的過程就是控制空氣量供給比例的過程。

2.影響參數(shù)。

熱解焚燒過程的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是空氣供給量,溫度,保溫(停留)時(shí)間,每個(gè)參數(shù)都直接影響氣體的產(chǎn)量和成分,另外,廢物的成分,反應(yīng)器(熱解爐)的類型等都對熱解焚燒過程產(chǎn)生影響。

2.2.1空氣供給量空氣供給量是熱解焚燒過程的首要參數(shù),空氣供給量的大小決定了焚燒爐的溫度和熱解氣中可燃組分的多少,一般隨著空氣供給量的增加,溫度隨之增加,熱解氣中可燃組分隨之減少。

2.2.2溫度溫度是熱解焚燒過程的重要控制參數(shù),溫度變化對產(chǎn)物的比例和成分有較大的影響,在較低溫度下,有機(jī)廢物大分子裂解成較多的中小分子,油類含量相對較多,殘?jiān)驾^多,隨動(dòng)物焚燒爐著溫度的升高,除大分子裂解外,許多中間產(chǎn)物也發(fā)生二次裂解,C5以下分子及H2成分增多,而各種焦油,殘?zhí)枷鄬p少。

2.2.3保溫時(shí)間(停留時(shí)間)廢物在反應(yīng)器(熱解爐)中的保溫時(shí)間(停留時(shí)間)決定了廢物的分解率,停留時(shí)間越長廢物的分解率越高,殘?jiān)臒嶙茰p率越低,但處理負(fù)荷也隨之降低,停留時(shí)間短,則分解不完全,可以有較高的處理量。

2.2.4廢物成分不同的廢物成分其可熱解性不一樣,有機(jī)物成分比例大,熱值高,則可熱解性好,殘?jiān)?,廢物的含水率低,則干燥過程耗熱少,將廢物加熱到工作溫度時(shí)間短,用于燃燒供熱的廢物量減少。

2.2.5反應(yīng)器(熱解爐)的類型反應(yīng)器(熱解爐)是熱解焚燒反應(yīng)進(jìn)行的場所,是整個(gè)過程的中樞,不同的反應(yīng)器有不同的反應(yīng)條件,因此也決定了不同的處理負(fù)荷和控制方式,如靜態(tài)熱解,動(dòng)態(tài)熱解。

綜上所述,醫(yī)療廢物熱解焚燒的過程就是控制空氣量供給比例的過程,而空氣供給量,溫度,保溫(停留)時(shí)間是其控制過程的關(guān)鍵參數(shù)。

1鎂碳磚的研制與生產(chǎn)。

1.1原材料的選用。

研究與實(shí)踐表明,原垃圾焚燒爐材料的質(zhì)量性能對鎂碳磚使用效果有較大影響,因此,必須嚴(yán)格選用各種原材料。

1.1.1鎂砂的選擇。

鎂砂是生產(chǎn)鎂碳磚的主要原料,要確保鎂碳磚的質(zhì)量要求,應(yīng)選用低雜質(zhì),高純度,經(jīng)過電爐重熔且結(jié)晶發(fā)育完好的鎂砂。

鎂碳磚在使用過程中鎂砂顆粒的蝕損過程大致為:。

①方鎂石顆粒與石墨在或高溫真空下產(chǎn)生固相反應(yīng)如下:。

MgO+C→Mg↑+CO↑。

生成的蒸汽和CO揮發(fā)。

②方鎂石顆粒被熔渣化學(xué)熔損,包括外來爐渣及鎂砂雜質(zhì)中的各類氧化物的熔損。

③鎂碳磚工作層基質(zhì)氧化脫碳后,其結(jié)合強(qiáng)度降低.在爐渣的滲透及沖刷下,方鎂石顆粒脫離磚體被沖裹進(jìn)爐渣內(nèi)。

在充分考慮上述因素后,使用的鎂碳磚選用了方鎂石結(jié)晶晶粒大,結(jié)合力強(qiáng),雜質(zhì)少的高氧化鎂含量的鎂砂作為主要原料,這種鎂砂不僅能降低方鎂石晶體被硅酸鹽相分割程度,減少熔渣對晶界的侵蝕速度,還可以提高鎂砂與石墨高溫共存時(shí)的穩(wěn)定性,此外,由于其體積密度大,結(jié)合力強(qiáng),在鎂砂加工過程中可得到邊界棱角鮮明的顆粒,加強(qiáng)與基質(zhì)的鑲嵌結(jié)合,小型焚燒爐提高鎂砂顆粒在鎂碳磚中的穩(wěn)定性。

電熔鎂砂與燒結(jié)鎂砂相比具有方鎂石結(jié)晶粒粗大,顆粒體積密度大等優(yōu)點(diǎn),是使用的鎂碳磚中主要選用的原材料,考慮到使用效果與成本,使用的鎂碳磚按不同比例選用各種級別的電熔鎂砂。

鎂砂的顆粒配比對鎂碳磚的使用效果影響也比較大,粗顆粒作為骨料在配料中占有較大比例,而臨界尺寸的確定對磚的物理性能更有重要的影響,經(jīng)過多年的實(shí)踐,使用的鎂碳磚選用了合適的粗顆粒臨界粒度與比例。

鎂碳磚的基質(zhì)部分由鎂砂細(xì)粉和石墨組成,其品位對磚的使用性能有較大影響,經(jīng)過多次調(diào)整,選用了滿足本鋼條件下使用的鎂碳磚的基質(zhì)組成部分。

1.1.2碳素材料的選擇及加入方式。

碳素材料也是生產(chǎn)鎂碳磚的主要原料,其種類很多,本鋼使用的鎂碳磚選用天然鱗片狀石墨。

天然鱗片石墨的熔點(diǎn)高達(dá)3700℃,它具有典型的片層狀結(jié)構(gòu),高的導(dǎo)熱率和低膨脹系數(shù)及彈性模量,是生產(chǎn)鎂碳磚理想的碳素材料,石墨的純度越高,鱗片越厚大,抗氧化性能就越好.高溫失重也就越小,但同時(shí)價(jià)格也就越高,因此,本鋼使用的鎂碳磚在選擇石墨時(shí)將使用效果與成本綜合進(jìn)行考慮。

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