Cina macchine per mattoni
Combustione esterna della linea di produzione di mattoni sinterizzati
1. Prefazione
Il combustibile utilizzato per la sinterizzazione dei forni per mattoni e piastrelle in Cina è principalmente carbone o ganga di carbone, scorie, ceneri volanti e altri combustibili solidi a base di carbone (collettivamente denominati carbone), e la maggior parte di essi utilizza la tecnologia di tostatura a combustione interna. Sia che si utilizzino forni a tunnel, forni circolari, forni rotanti, o altri forni, i fumi generati dalla calcinazione con i suddetti combustibili contengono diversi inquinanti molto gravi, e le emissioni dirette non possono soddisfare i severi standard di emissione del dipartimento di protezione ambientale. Se desolforazione, di sali, vengono adottate misure di rimozione delle polveri e altre misure di trattamento dei fumi generati dalla tostatura, not only will the investment and operation management costs be high, but it will also be difficult to meet the requirements of national clean production and green environmental protection. In particular, relevant national departments have proposed the goal of optimizing China’s energy structure, significantly reducing the total coal consumption, and establishing a world-class clean, sicuro, and efficient energy supply system in the future. Enterprises are facing a series of strict measures such as the government’s environmental protection department’s persistent strategy of improving environmental quality, vigorously promoting ecological civilization construction, and further strict control of air pollutant emissions in industrial production, Brick and tile enterprises must change the current situation, implement clean production, improve design, use clean fuels, adopt advanced process technology, rafforzare la gestione della produzione scientifica e altre misure, e controllo, ridurre o eliminare dalla fonte la generazione e l'emissione di vari inquinanti nel processo di produzione. Perciò, la sostituzione del carbone con il gas come combustibile per la cottura di mattoni e tegole è un'importante misura facoltativa in linea con le pertinenti politiche nazionali. Il carburante gassoso è di alta qualità, efficiente, e carburante pulito, senza contenuto di ceneri, contenuto minimo di zolfo, e nessun inquinamento ambientale come il suo più grande punto forte. L’uso di combustibili gassosi non solo può ridurre l’inquinamento atmosferico, ma migliora anche notevolmente la qualità e la produzione dei prodotti, rendendola una misura proattiva per affrontare sia la causa principale che la causa principale. Nelle aree gravemente inquinate dalle norme del dipartimento di protezione ambientale, come “vietare al carbone di bruciare i mattoni”, “ridurre il consumo di carbone”, e “vietare la combustione del carbone”, non c'è alternativa.
La tecnologia di processo che utilizza il gas combustibile per calcinare mattoni e piastrelle è da tempo matura e affidabile, ed è stato ampiamente adottato e utilizzato in sicurezza sulle linee di produzione di mattoni e piastrelle in molti paesi europei e americani per decenni. È anche ampiamente utilizzato nei forni per la cottura della ceramica in Cina, che hanno processi di cottura simili alla cottura di mattoni e piastrelle. Tuttavia, per vari motivi non tecnici, Le imprese di mattoni e piastrelle in Cina hanno meno linee di produzione che utilizzano gas combustibile per bruciare i mattoni. La stragrande maggioranza di essi utilizza carbone o carbone contenente rifiuti industriali come combustibile per la torrefazione a combustione interna, and most of them are still one-time firing kilns. Many scholars and experts have published articles discussing and suggesting the transformation of a coal based internal combustion calcination kiln into a gas fuel calcination external combustion calcination (hereinafter referred to as “coal to gas”), explaining and solving some important issues. Based on the author’s practical experience and operation, provide a brief description of some related technical, equipment, processi, and management issues:
2. I principi di base della conversione da carbone a gas
2.1 Rispettare le prestazioni e le caratteristiche di combustione dei combustibili gassosi
Esistono molti tipi di combustibili gassosi, e quelli comunemente usati includono il gas naturale (compreso il gas naturale tramite gasdotto, gas naturale compresso, gas naturale liquefatto), gas di petrolio liquefatto, gas, biogas, gas (compreso il gas di cokeria, gas di altoforno, gas produttore, eccetera.). I combustibili gassosi e i combustibili solidi come il carbone hanno forme e proprietà fisiche diverse, soprattutto con caratteristiche di combustione completamente diverse; Le prestazioni e le caratteristiche dei vari combustibili gassosi variano. Il forno, principio termico, sistema di processo, metodo di funzionamento, e le corrispondenti attrezzature e strutture di supporto che utilizzano combustibile gassoso sono molto diverse da quelle che utilizzano combustibile solido. È necessario trasformare la linea di produzione corrispondente, forno per arrostire, e sistema termico in base alle caratteristiche e ai requisiti del combustibile gassoso selezionato.
2.2 Seguire le caratteristiche tecniche del processo di combustione esterna e tostatura in forno
Il gas combustibile non può essere miscelato con le materie prime per la produzione di mattoni, e naturalmente, La cottura a combustione interna non è possibile. L'utilizzo del gas combustibile come combustibile per la tostatura in forno è inevitabilmente un processo di tostatura a combustione esterna. Perciò, qualsiasi tecnologia di processo, sistema termico, attrezzature per utensili, eccetera. che non sono adatti ai requisiti del processo di torrefazione a combustione esterna dovrebbero essere abbandonati o modificati per soddisfare in linea di principio i requisiti della torrefazione a combustione esterna.
3. Problemi specifici della conversione da carbone a gas
3.1 Attrezzature per lo smontaggio per la frantumazione, selezione, miscelazione, e miscelazione di combustibili solidi
La linea di produzione del forno a tunnel per tostatura a combustione interna, che utilizza carbone e calore come combustibile, è passato all'utilizzo del gas combustibile per la tostatura a combustione esterna. L'attrezzatura originale per la frantumazione e la vagliatura del combustibile solido, sistema di dosaggio e miscelazione, e le apparecchiature di miscelazione e agitazione sulla linea di produzione possono essere rimosse e non utilizzate, e relativi trasportatori di materiale, collettori di polveri, e altre apparecchiature ausiliarie possono anche essere rimosse o utilizzate per altri scopi. Solo la frantumazione, le apparecchiature di dosaggio e miscelazione per altre materie prime possono essere conservate.
3.2 Impatto sul rapporto delle materie prime, formazione della billetta, ed essiccazione della billetta ad umido
Dopo non viene aggiunto combustibile solido alle materie prime, è inoltre necessario modificare il rapporto di miscelazione originale delle varie materie prime, e il rapporto di miscelazione di altre varie materie prime dovrebbe essere riadattato in base ai requisiti del processo. Perché la maggior parte dei combustibili solidi sono materiali sterili (ad eccezione di quelli contenenti montmorillonite), la miscela non più miscelata con questi combustibili solidi potrà avere valori di indice di plasticità e coefficiente di sensibilità all'essiccamento più elevati rispetto a prima. Maggiore è la percentuale di miscelazione di combustibili solidi, maggiore è il cambiamento. Se la plasticità e la sensibilità all'essiccazione delle materie prime aumentano in modo significativo, è necessario considerare l'aggiunta di una quantità adeguata di altri materiali sterili idonei.
Se l'indice di plasticità aumenta a causa dell'assenza di combustibile solido nelle materie prime, è benefico per la formazione della billetta, riducendo i difetti di formatura e migliorando la qualità estetica della billetta. Ma l'umidità ottimale di stampaggio di questa materia prima spesso aumenta, quindi potrebbe essere necessario regolare opportunamente anche l'umidità di stampaggio della billetta. Se l'umidità dello stampo aumenta, la resistenza all'umidità della billetta diminuirà. Per prevenire la frattura o addirittura il collasso dell'impilamento di billette bagnate, è necessario determinare la riduzione del numero di strati alti di impilamento delle billette a seconda della situazione specifica.
Quando l’indice di plasticità e il coefficiente di sensibilità all’essiccazione aumentano in modo significativo a causa della non miscelazione più di combustibili solidi sterili nelle materie prime, sarà sfavorevole per l'asciugatura del corpo bagnato, e il corpo è soggetto a crepe secche; L'aumento dell'umidità dello stampo prolungherà anche il tempo di asciugatura. Maggiore è la percentuale di combustibile solido sterile originariamente miscelato, tanto più evidente diventa questa situazione. A questo proposito, misure come mescolare altri materiali sterili, aumentando il tempo di sosta statica delle billette umide, regolazione del sistema di processo di essiccazione (prolungando opportunamente il tempo di asciugatura, aumentando la temperatura del mezzo di essiccazione, e aumentare la velocità del vento e il volume dell'aria del mezzo di essiccazione) può essere considerato.
3.3 Tipi di gas combustibile
Esistono molti tipi di combustibili gassosi che possono essere utilizzati per la torrefazione di mattoni e piastrelle, e ciascuna impresa dovrebbe sceglierli ragionevolmente in base alle proprie condizioni.
3.3.1 Gas naturale
Il gas naturale è un combustibile gassoso comunemente utilizzato. Il componente principale del gas naturale sono gli idrocarburi saturi, con il metano come componente principale (Sopra 90% metano). Etano, propano, butano, e il pentano non sono abbondanti, e ci sono anche piccole quantità di gas non idrocarburici, come il monossido di carbonio, diossido di carbonio, azoto, idrogeno, idrogeno solforato, vapore acqueo, e tracce di gas inerti come elio e argon.
Esistono tre tipi di gas naturale commerciale comunemente utilizzati nell’industria, vale a dire il gas naturale tramite gasdotto, gas naturale compresso, e gas naturale liquefatto. Il trasporto del gas naturale tramite gasdotti è relativamente il più economico e conveniente, e le imprese con condizioni dovrebbero scegliere il gas naturale tramite gasdotti come prima scelta. Tuttavia, la maggior parte delle nostre imprese di mattoni e piastrelle sono costruite in aree remote, lontane dalle città, e i gasdotti non possono essere ampiamente posati vicino alle fabbriche. Se i gasdotti non possono essere utilizzati, si può prendere in considerazione il gas naturale compresso. Il gas naturale compresso è un gas combustibile purificato e compresso a 20 MPa~25 MPa. Il processo di produzione, tecnologia, e le apparecchiature per il gas naturale compresso sono relativamente semplici, conveniente per il trasporto, il carico e lo scarico, e anche la sua tecnologia applicativa è relativamente matura. Ha le caratteristiche di basso costo, alta efficienza, basso inquinamento, e un uso relativamente sicuro e conveniente. Come combustibile alternativo al gas, è particolarmente significativo nelle aree prive di gasdotto. Tuttavia, l'uso di gas naturale compresso richiede la fornitura di due o più autocisterne per il trasporto di gas naturale compresso o serbatoi containerizzati per uso di riserva e rotante.
Il gas naturale liquefatto è un combustibile gassoso liquido prodotto raffreddando il gas naturale gassoso in condizioni di alta pressione e bassa temperatura -162 ℃. Il gas naturale viene ulteriormente purificato durante il processo di liquefazione, con una maggiore purezza del metano, quasi privo di anidride carbonica e solfuri, e incolore, inodore, e non tossico. Tuttavia, il gas naturale liquefatto deve essere stoccato in serbatoi di stoccaggio coibentati e a bassa temperatura, e stoccaggio, trasporto, e l'utilizzo deve essere effettuato a pressione atmosferica e in condizioni di bassa temperatura. Le caratteristiche della bassa temperatura richiedono che i materiali delle apparecchiature e delle tubazioni nel sistema prevengano fratture fragili e ritiro a freddo in condizioni di bassa temperatura, che possono causare danni alle apparecchiature e alle tubazioni. È inoltre necessario risolvere problemi come la sicurezza del sistema, isolamento dal freddo, trattamento evaporativo del gas, diffusione delle perdite, prevenzione delle esplosioni, e ustioni a bassa temperatura. Pertanto l’investimento e il costo dell’utilizzo del gas naturale liquefatto sono relativamente elevati, i requisiti di sicurezza e la prevenzione dei rischi sono rigorosi. Possono utilizzarlo solo le imprese di mattoni e piastrelle con le condizioni.
3.3.2 Gas di petrolio liquefatto
È relativamente conveniente utilizzare gas di petrolio liquefatto per la tostatura in forno. Il gas di petrolio liquefatto è un gas di petrolio liquefatto ad alta pressione, composto principalmente da una miscela di propano, butano, idrogeno, e altri gas. Presenta i vantaggi di un inquinamento relativamente basso, elevata generazione di calore, facile trasporto, pressione stabile, archiviazione semplice, fornitura flessibile, uso conveniente, e facile acquisizione, ed è ampiamente utilizzato nell'industria. In questo momento, molti forni industriali e forni di riscaldamento in vari settori sono passati all'utilizzo del gas di petrolio liquefatto come combustibile, e molte fabbriche di ceramica utilizzano forni a tunnel che bruciano gas di petrolio liquefatto per bruciare porcellana e piastrelle. La linea di produzione del forno a tunnel di una fabbrica a Tianjin utilizzava gas di petrolio liquefatto trasportato da autocisterne come combustibile per arrostire mattoni decorativi di fascia alta, che ha avuto molto successo.
3.3.3 Gas
Esistono molti tipi di gas, comunemente usati includono il gas di cokeria, gas di altoforno, gas del generatore, eccetera. I componenti principali sono una miscela di gas idrogeno e monossido di carbonio. La composizione e il potere calorifico dei vari tipi di gas variano notevolmente a seconda delle fonti e dei metodi di produzione. Tra loro, il gas di cokeria e di altoforno sono purificati e contengono componenti meno dannosi come il biossido di zolfo, rendendoli convenienti da utilizzare direttamente per gli utenti a valle. Questo tipo di gas viene prodotto da apparecchiature a gas e fornito alle famiglie o al settore della ristorazione tramite piccoli serbatoi di gas. Il gas urbano e il gas industriale ad elevato consumo vengono generalmente trasportati al luogo di utilizzo tramite condotte in pressione, che può essere utilizzato nelle fabbriche di mattoni e piastrelle a condizioni convenienti. Tuttavia, è improbabile che le fabbriche di mattoni e piastrelle costruiscano i loro forni proprio accanto ai forni da coke o agli altiforni, o vicino a gasdotti. Se la distanza è eccessiva e vengono aggiunte nuove condutture per il trasporto, potrebbero esserci più problemi, e nemmeno questo è fattibile. COSÌ, se una fabbrica di mattoni e piastrelle deve utilizzare un forno di tostatura a gas, è necessario costruire un generatore di gas nell'area dello stabilimento e trasportare il gas dal generatore al forno attraverso tubazioni per l'utilizzo. Ci sono almeno tre problemi principali con l’utilizzo di un generatore di gas: in primo luogo, il combustibile utilizzato nel generatore di gas è il carbone, che spesso non è all'altezza “legati al carbone” linea rossa del dipartimento di protezione ambientale ed è limitato nell'uso. Prima della ristrutturazione, è necessario comunicare e consultare i dipartimenti locali competenti, e procedere solo dopo aver ottenuto l'approvazione; In secondo luogo, è necessario effettuare la desolforazione, depolverazione e trattamento di purificazione del gas generato dal gasogeno, oppure per effettuare trattamenti di desolforazione e depolverazione dei fumi dopo la combustione in forno; Il terzo è che l’acqua fenolica prodotta dal produttore di gas deve essere trattata in modo ragionevole ed efficace per evitare l’inquinamento secondario.
