Alto horno Horno de contención de escoria para el tratamiento de residuos sólidos

Horno de retención de escoria de alto horno de buena calidad Residuo de residuos sólidos

Funciones principales

• Preservación del calor y estabilización de la temperatura: Mantiene la escoria fundida a 1450–1550°C para evitar la solidificación, evitando obstrucciones en tuberías o equipos posteriores.
• Homogeneización de la escoria: Elimina las diferencias de composición y temperatura en la escoria mediante una agitación suave, mejorando la calidad de los productos terminados (por ejemplo, cemento de escoria, agregados).
• Regulación del amortiguador: Equilibra la desincronización entre el ritmo de descarga de la escoria del alto horno y la capacidad de procesamiento posterior, asegurando una producción continua.
• Asistencia al pretratamiento: Facilita la flotación de impurezas o el ajuste de componentes (por ejemplo, la adición de modificadores) para optimizar el rendimiento de la escoria para su posterior utilización.

Principio de funcionamiento clave

• Adopta calentamiento indirecto (por ejemplo, calentamiento por resistencia, combustión de gas) o autoaislamiento (confiando en el calor latente de la escoria + capas de aislamiento de alta eficiencia).
• El cuerpo del horno está revestido con materiales refractarios de alta alúmina o magnesia-cromo para soportar altas temperaturas y la erosión de la escoria.
• La escoria fundida entra en el horno a través de un puerto de alimentación, permanece durante 1–4 horas (ajustable según la demanda de producción) y se descarga a través de un orificio de sangrado inferior o un puerto de desbordamiento hacia equipos posteriores (por ejemplo, granuladores, líneas de producción de lana de escoria).

Escenarios de aplicación típicos

• Sistema de granulación de escoria: Suministra escoria fundida a temperatura estable para producir escoria granulada de alto horno (GBFS), una materia prima clave para el hormigón de alto rendimiento.
• Producción de lana de escoria: Proporciona escoria fundida continua y uniforme para fabricar materiales de aislamiento térmico como la lana de escoria.
• Fundición/procesamiento de escoria: Acondiciona la escoria para fundirla en bloques de escoria (utilizados como materiales para la base de carreteras) o para su posterior procesamiento en tableros de lana mineral.
• Respaldo de emergencia: Almacena escoria temporalmente cuando los equipos posteriores fallan, evitando la interrupción de la producción del alto horno debido a la acumulación de escoria.

Parámetros técnicos clave

• Temperatura de trabajo: 1450–1550°C (coincide con la temperatura de sangrado de la escoria del alto horno).
• Capacidad del horno: 50–500 toneladas (a escala industrial; hornos de respaldo pequeños ≈50–100 toneladas, hornos de línea de producción grandes ≈300–500 toneladas).
• Control de la pérdida de calor: ≤5–8°C/hora (a través de capas de aislamiento compuestas: ladrillo refractario + fibra cerámica + revestimiento de aislamiento térmico).
• Método de descarga: Sangrado por gravedad (puerto inferior o lateral) o descarga por desbordamiento, con válvulas de control de flujo para una regulación precisa.
• Vida útil del refractario: 3–5 años (dependiendo de la intensidad de la erosión de la escoria y la frecuencia de mantenimiento).

Ventajas:

• Garantiza la producción continua: Resuelve la "asincronía de la oferta y la demanda" entre el alto horno y el procesamiento de la escoria, reduciendo el tiempo de inactividad de la producción.
• Mejora la tasa de utilización de la escoria: La temperatura y la composición estables mejoran la calidad de los productos derivados de la escoria, aumentando la eficiencia de la conversión de recursos.
• Bajo consumo de energía: Se basa principalmente en el autocalentamiento de la escoria, con calentamiento auxiliar solo para la compensación de temperatura, lo que ahorra energía en comparación con la refundición de la escoria solidificada.

1. Detalles de la estructura del equipo

Componentes clave

• Cuerpo del horno: Estructura cilíndrica vertical (relación altura-diámetro 1,2–1,5:1) para asegurar una temperatura uniforme de la escoria. Revestido con tres capas:
  • Capa de trabajo: Ladrillo de magnesia-cromo de alta resistencia a la corrosión o ladrillo de alúmina-magnesia-carbono (espesor 300–400 mm) para soportar la erosión de la escoria.
  • Capa de aislamiento: Manta de fibra cerámica + ladrillo refractario ligero (espesor 200–300 mm) para reducir la pérdida de calor.
  • Cubierta exterior: Placa de acero (10–15 mm de espesor) con nervaduras de refuerzo para la estabilidad estructural.
• Sistema de alimentación y descarga:
  • Puerto de alimentación: Ubicado en la parte superior, equipado con un conducto revestido de material refractario y una cubierta de sellado para evitar la pérdida de calor y la emisión de polvo.
  • Dispositivo de descarga: Puerto de sangrado inferior/lateral con manguito refractario y válvula de control de flujo (neumática o hidráulica) para el ajuste preciso de la salida de escoria.
• Sistema de control de calefacción y temperatura:
  • Calentamiento auxiliar: Elementos de calentamiento por resistencia (incrustados en la pared del horno) o quemadores de gas (instalados en la parte superior del horno) para la compensación de temperatura.
  • Monitoreo de temperatura: Múltiples termopares (instalados a diferentes alturas) conectados a un sistema PLC para la visualización de la temperatura en tiempo real y el control automático de la calefacción.
• Dispositivos de seguridad:
  • Válvula de alivio de presión: Libera el exceso de gas para evitar la sobrepresión en el horno.
  • Puerto de descarga de emergencia: Para la liberación rápida de escoria durante una falla del equipo.
  • Juntas de expansión térmica: Absorben la deformación del cuerpo del horno causada por las altas temperaturas.

2. Medidas de optimización del ahorro de energía

• Optimizar la estructura de aislamiento térmico:
  • Adopte capas de aislamiento compuestas (por ejemplo, fibra cerámica + material de aislamiento de aerogel) para reducir la pérdida de calor en un 15–20% en comparación con las estructuras tradicionales.
  • Selle la parte superior del horno y los puertos de alimentación/descarga con juntas resistentes a altas temperaturas para evitar fugas de aire caliente.
• Control de temperatura inteligente:
  • Utilice el control preciso PID para activar el calentamiento auxiliar solo cuando la temperatura de la escoria caiga por debajo de 1450°C, evitando el consumo innecesario de energía.
  • Haga coincidir la potencia de calentamiento con el volumen de almacenamiento de escoria (por ejemplo, reduzca la potencia cuando el horno esté medio lleno) para mejorar la eficiencia energética.
• Recuperación de calor residual:
  • Instale intercambiadores de calor alrededor del cuerpo del horno para recuperar el calor residual y precalentar el aire de combustión (para hornos calentados con gas) o el agua de alimentación de la caldera, reduciendo el consumo de energía auxiliar en un 10–12%.
• Optimizar el tiempo de residencia de la escoria:
  • Ajuste el tiempo de retención en función de la demanda posterior (1–4 horas) para minimizar la pérdida de calor causada por el almacenamiento a largo plazo.

3. Comparación con otras tecnologías de almacenamiento de escoria