maquinaria de tijolos china

Combustão externa da linha de produção de tijolos sinterizados

1. Prefácio

O combustível usado para sinterizar fornos de tijolos e telhas na China é principalmente carvão ou ganga de carvão, escória, cinzas volantes e outros combustíveis sólidos à base de carvão (coletivamente chamados de carvão), e a maioria deles usa tecnologia de torrefação por combustão interna. Seja usando fornos de túnel, fornos circulares, fornos rotativos, ou outros fornos, o gás de combustão gerado pela calcinação usando os combustíveis acima contém vários poluentes que são muito graves, e as emissões diretas não podem atender aos rígidos padrões de emissão do departamento de proteção ambiental. Se a dessulfuração, de sais, remoção de poeira e outras medidas de tratamento são tomadas para os gases de combustão gerados pela torrefação, 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, safe, 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, fortalecer a gestão da produção científica e outras medidas, e controle, reduzir ou eliminar a geração e emissão de diversos poluentes no processo produtivo desde a fonte. Portanto, substituir o carvão por gás combustível para cozer tijolos e telhas é uma medida opcional importante, em conformidade com as políticas nacionais relevantes. O combustível a gás é um produto de alta qualidade, eficiente, e combustível limpo, sem conteúdo de cinzas, teor mínimo de enxofre, e sem poluição ambiental como seu maior destaque. A utilização de combustíveis gasosos pode não só reduzir a poluição atmosférica, mas também melhorar significativamente a qualidade e produção de produtos, tornando-se uma medida proativa para abordar tanto a causa raiz quanto a causa raiz. Em áreas severamente poluídas pelas regulamentações do departamento de proteção ambiental, como “proibindo o carvão de queimar tijolos”, “reduzindo o consumo de carvão”, e “proibindo a combustão de carvão”, não ha alternativa.

A tecnologia de processo de utilização de gás combustível para calcinar tijolos e telhas já está madura e confiável há muito tempo., e tem sido amplamente adotado e operado com segurança em linhas de produção de tijolos e telhas em muitos países europeus e americanos há décadas. Também é amplamente utilizado em fornos de queima de cerâmica na China, que têm processos de queima semelhantes aos de tijolos e telhas. No entanto, devido a vários motivos não técnicos, as empresas de tijolos e telhas na China têm menos linhas de produção que usam gás combustível para queimar tijolos. A grande maioria deles utiliza carvão ou carvão contendo resíduos industriais como combustível para torrefação por combustão 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, processo, and management issues:

2. Os princípios básicos da conversão de carvão em gás

2.1 Aderir às características de desempenho e combustão dos combustíveis gasosos

Existem muitos tipos de combustíveis gasosos, e os comumente usados ​​incluem gás natural (incluindo gás natural gasoduto, gás natural comprimido, gás natural liquefeito), gás liquefeito de petróleo, gás, biogás, gás (incluindo gás de coqueria, gás de alto forno, gás produtor, etc.). Os combustíveis gasosos e os combustíveis sólidos, como o carvão, têm diferentes formas e propriedades físicas., especialmente com características de combustão completamente diferentes; O desempenho e as características de vários combustíveis gasosos variam. O forno, princípio térmico, sistema de processo, método de operação, e os correspondentes equipamentos e instalações de apoio que utilizam combustível gasoso são muito diferentes daqueles que utilizam combustível sólido. É necessário transformar a linha de produção correspondente, forno de torrefação, e sistema térmico de acordo com as características e requisitos da combustão de gás combustível selecionada.

2.2 Acompanhe as características técnicas do processo de combustão externa e torra no forno

O gás combustível não pode ser misturado às matérias-primas para fabricação de tijolos, e claro, a torrefação por combustão interna não é possível. Usar gás combustível como combustível para torrefação em forno é inevitavelmente um processo de torrefação por combustão externa. Portanto, qualquer tecnologia de processo, sistema térmico, equipamento de ferramentas, etc. que não são adequados para os requisitos do processo de torrefação por combustão externa devem ser abandonados ou modificados para atender aos requisitos da torrefação por combustão externa, em princípio.

3. Questões específicas de conversão de carvão em gás

3.1 Desmontagem de equipamentos para britagem, triagem, Misturando, e mistura de combustíveis sólidos

A linha de produção de forno túnel de torrefação de combustão interna, que utiliza carvão e calor como combustível, passou a usar gás combustível para torrefação por combustão externa. O equipamento original de britagem e peneiramento de combustível sólido, sistema de medição e mistura, e equipamentos de mistura e agitação na linha de produção podem ser removidos e não usados, e transportadores de materiais relacionados, coletores de pó, e outros equipamentos auxiliares também podem ser removidos ou usados ​​para outros fins. Somente o esmagamento, equipamentos de medição e mistura para outras matérias-primas podem ser retidos.

3.2 Impacto na proporção de matéria-prima, formação de tarugos, e secagem úmida do tarugo

Depois que nenhum combustível sólido é adicionado às matérias-primas, a proporção de mistura original de várias matérias-primas também precisa ser alterada, e a proporção de mistura de outras matérias-primas deve ser reajustada de acordo com os requisitos do processo. Porque a maioria dos combustíveis sólidos são materiais inférteis (exceto aqueles que contêm montmorilonita), a mistura que não é mais misturada com esses combustíveis sólidos pode ter valores de índice de plasticidade mais elevados e valores de coeficiente de sensibilidade de secagem maiores do que antes. Quanto maior a proporção de mistura de combustível sólido, quanto maior a mudança. Se a plasticidade e a sensibilidade à secagem das matérias-primas aumentarem significativamente, é necessário considerar a adição de uma quantidade apropriada de outros materiais inférteis adequados.

Se o índice de plasticidade for aumentado devido à ausência de combustível sólido nas matérias-primas, é benéfico para a formação do tarugo, reduzindo defeitos de formação e melhorando a qualidade da aparência do tarugo. Mas a umidade ideal de moldagem desta matéria-prima geralmente aumenta, portanto, também pode ser necessário ajustar adequadamente a umidade de moldagem do tarugo. Se a umidade da moldagem aumentar, a resistência úmida do tarugo diminuirá. Para evitar fraturas ou mesmo colapso do empilhamento de tarugos úmidos, é necessário determinar a redução do número de camadas altas do empilhamento de tarugos de acordo com a situação específica.

Quando o índice de plasticidade e o coeficiente de sensibilidade à secagem aumentam significativamente devido à não mistura de combustíveis sólidos estéreis nas matérias-primas, será desfavorável para a secagem do corpo molhado, e o corpo está sujeito a rachaduras secas; O aumento na umidade da moldagem também prolongará o tempo de secagem. Quanto maior a proporção de combustível sólido estéril que foi originalmente misturado, mais óbvia esta situação se torna. A respeito disso, medidas como misturar outros materiais inférteis, aumentando o tempo de parada estática de tarugos úmidos, ajustando o sistema de processo de secagem (prolongando adequadamente o tempo de secagem, aumentando a temperatura do meio de secagem, e aumentando a velocidade do vento e o volume de ar do meio de secagem) pode ser considerado.

3.3 Tipos de gás combustível

Existem muitos tipos de combustíveis gasosos que podem ser usados ​​​​para torrefação em fornos de tijolos e telhas, e cada empresa deve escolhê-los razoavelmente de acordo com suas próprias condições.

3.3.1 Gás natural

O gás natural é um gás combustível comumente usado. O principal componente do gás natural são os hidrocarbonetos saturados, com metano como componente principal (sobre 90% metano). Etano, propano, butano, e pentano não são abundantes, e também há pequenas quantidades de gases não hidrocarbonetos, como monóxido de carbono, dióxido de carbono, azoto, hidrogênio, sulfato de hidrogênio, vapor de água, e vestígios de gases inertes, como hélio e argônio.

Existem três tipos de gás natural comercial comumente usados ​​na indústria, nomeadamente gás natural gasoduto, gás natural comprimido, e gás natural liquefeito. O transporte de gás natural por gasodutos é relativamente o mais econômico e conveniente, e empresas com condições devem escolher o gás natural gasoduto como primeira escolha. No entanto, a maioria de nossos empreendimentos físicos são construídos em áreas remotas, longe das cidades, e os gasodutos de gás natural não podem ser instalados amplamente perto das fábricas. Se os gasodutos de gás natural não puderem ser usados, gás natural comprimido pode ser considerado. O gás natural comprimido é um gás combustível que é purificado e comprimido a 20MPa~25MPa. O processo de produção, tecnologia, e equipamentos de gás natural comprimido são relativamente simples, conveniente para transporte e carga e descarga, e sua tecnologia de aplicação também é relativamente madura. Tem as características de baixo custo, alta eficiência, baixa poluição, e uso relativamente seguro e conveniente. Como combustível alternativo de gás, é particularmente significativo em áreas sem gasoduto combustível. No entanto, o uso de gás natural comprimido requer o fornecimento de dois ou mais caminhões-tanque para transporte de gás natural comprimido ou tanques em contêineres para uso alternativo e rotativo.

O gás natural liquefeito é um combustível de gás líquido produzido pelo resfriamento de gás natural gasoso sob condições de alta pressão e baixa temperatura em -162 ℃. O gás natural é ainda purificado durante o processo de liquefação, com maior pureza de metano, quase livre de dióxido de carbono e sulfetos, e incolor, inodoro, e não tóxico. No entanto, o gás natural liquefeito deve ser armazenado em tanques de armazenamento isolados e de baixa temperatura, e armazenamento, transporte, e o uso deve ser realizado sob pressão atmosférica e condições de baixa temperatura. As características de baixa temperatura exigem que os materiais dos equipamentos e tubulações no sistema evitem fraturas frágeis e retração a frio sob condições de baixa temperatura, que pode causar danos a equipamentos e tubulações. Também é necessário resolver problemas como segurança do sistema, isolamento frio, tratamento evaporativo de gases, difusão de vazamento, prevenção de explosão, e queimaduras de baixa temperatura. Portanto, o investimento e o custo da utilização do gás natural liquefeito são relativamente elevados, e os requisitos de segurança e prevenção de perigos são rigorosos. Somente empresas de tijolo e telha com condições podem utilizá-lo.

3.3.2 Gás liquefeito de petróleo

É relativamente conveniente usar gás liquefeito de petróleo para torrefação em forno. O gás liquefeito de petróleo é um gás de petróleo liquefeito de alta pressão, composto principalmente por uma mistura de propano, butano, hidrogênio, e outros gases. Tem as vantagens de poluição relativamente baixa, alta geração de calor, transporte fácil, pressão estável, armazenamento simples, fornecimento flexível, uso conveniente, e fácil aquisição, e é amplamente utilizado na indústria. Atualmente, muitos fornos industriais e fornos de aquecimento em diversas indústrias passaram a usar gás liquefeito de petróleo como combustível, e muitas fábricas de cerâmica estão usando fornos de túnel que queimam gás liquefeito de petróleo para queimar porcelana e azulejos. A linha de produção de forno túnel de uma fábrica em Tianjin usava gás liquefeito de petróleo transportado por caminhões-tanque como combustível para torrar tijolos decorativos de alta qualidade, que fez muito sucesso.

3.3.3 Gás

Existem muitos tipos de gás, comumente usados ​​incluem gás de coqueria, gás de alto forno, gás gerador, etc. Os principais componentes são uma mistura de gás hidrogênio e monóxido de carbono. A composição e o valor calorífico dos vários tipos de gás variam muito devido às suas fontes e métodos de produção. Entre eles, o gás de coqueria e o gás de alto-forno são purificados e contêm componentes menos nocivos, como dióxido de enxofre, tornando-os convenientes para os utilizadores a jusante utilizarem diretamente. Este tipo de gás é produzido por equipamentos geradores de gás e fornecido às famílias ou à indústria da restauração através de pequenos tanques de gás.. O gás urbano e o gás industrial com alto consumo são geralmente transportados para o local de utilização através de tubulações de pressão, que pode ser usado em fábricas de tijolos e telhas com condições convenientes. No entanto, é improvável que fábricas de tijolos e telhas tenham seus fornos construídos próximos a fornos de coque ou altos-fornos, ou perto de gasodutos. Se a distância for muito grande e novos dutos forem adicionados para transporte, pode haver mais problemas, e mesmo isso não é viável. Então, se uma fábrica de tijolos e telhas deve usar um forno de torrefação a gás, é necessário construir um gerador de gás na área fabril e transportar o gás do gerador até o forno através de dutos para utilização. Existem pelo menos três problemas principais no uso de um gerador de gás: primeiramente, o combustível usado no gerador de gás é o carvão, que muitas vezes fica aquém do “relacionado com carvão” linha vermelha do departamento de proteção ambiental e seu uso é restrito. Antes da renovação, é necessário comunicar e consultar os departamentos locais relevantes, e prossiga somente após obter aprovação; em segundo lugar, é necessário realizar a dessulfurização, remoção de poeira e tratamento de purificação do gás gerado pelo gerador de gás, ou para realizar tratamento de dessulfuração e remoção de poeira nos gases de combustão após combustão no forno; A terceira é que a água fenólica produzida pelo produtor de gás precisa ser tratada de forma razoável e eficaz para evitar poluição secundária..