Hoogoven Slaghoudende oven voor de behandeling van vast afval

Hoogwaardige hoogovenslak-houdoven Vaste afvalresten

Kernfuncties

• Warmtebehoud & Temperatuurstabilisatie: Handhaaft gesmolten slak op 1450–1550°C om stolling te voorkomen, waardoor verstoppingen in downstream pijpleidingen of apparatuur worden vermeden.
• Slakhomogenisatie: Elimineert samenstellings- en temperatuurverschillen in slak door zachtjes te roeren, waardoor de kwaliteit van eindproducten (bijv. slakcement, aggregaten) wordt verbeterd.
• Bufferregulatie: Brengt de mismatch tussen het uitstootritme van hoogovenslak en de downstream verwerkingscapaciteit in evenwicht, waardoor een continue productie wordt gewaarborgd.
• Pretreatment Assistance: Vergemakkelijkt het drijven van onzuiverheden of componentaanpassing (bijv. het toevoegen van modifiers) om de slakprestaties te optimaliseren voor verdere benutting.

Belangrijk Werkingsprincipe

• Past indirecte verwarming (bijv. weerstandsverwarming, gasverbranding) of zelfisolatie (vertrouwend op de eigen latente warmte van de slak + hoogrendementsisolatielagen) toe.
• De ovenbody is bekleed met hoog-alumina of magnesia-chroom vuurvaste materialen om bestand te zijn tegen hoge temperaturen en slakerosie.
• Gesmolten slak komt de oven binnen via een invoerpoort, verblijft 1–4 uur (instelbaar op basis van de productiebehoefte) en wordt afgevoerd via een bodemtapgat of overloopopening naar downstream apparatuur (bijv. granulatoren, slakwolproductielijnen).

Typische Toepassingsscenario's

• Slakgranulatiesysteem: Levert gesmolten slak met stabiele temperatuur voor het produceren van gegranuleerde hoogovenslak (GBFS), een belangrijke grondstof voor hoogwaardig beton.
• Slakwolproductie: Levert continue, uniforme gesmolten slak voor de productie van thermische isolatiematerialen zoals slakwol.
• Slakgieten/verwerking: Conditioneert slak voor het gieten in slakblokken (gebruikt als wegfundering) of verdere verwerking tot minerale wolplaten.
• Noodback-up: Slaat slak tijdelijk op wanneer downstream apparatuur defect raakt, waardoor een onderbreking van de hoogovenproductie als gevolg van slakophoping wordt voorkomen.

Kern Technische Parameters

• Werktemperatuur: 1450–1550°C (komt overeen met de aftaptemperatuur van hoogovenslak).
• Oven Capaciteit: 50–500 ton (industriële schaal; kleine back-upovens ≈50–100 ton, grote productielijnovens ≈300–500 ton).
• Warmteverliesregeling: ≤5–8°C/uur (via composiet isolatielagen: vuurvaste baksteen + keramische vezel + thermische isolatiecoating).
• Afvoermethode: Zwaartekrachtaftappen (bodem- of zijpoort) of overloopafvoer, met stroomregelkleppen voor precieze regulatie.
• Levensduur vuurvast materiaal: 3–5 jaar (afhankelijk van de intensiteit van de slakerosie en de onderhoudsfrequentie).

Voordelen:

• Garandeert Continue Productie: Lost de "aanbod-vraag asynchronie" op tussen hoogoven en slakverwerking, waardoor de productietijd wordt verkort.
• Verbetert de Slakbenuttingsgraad: Stabiele temperatuur en samenstelling verbeteren de kwaliteit van slakafgeleide producten, waardoor de efficiëntie van de resourceconversie toeneemt.
• Laag Energieverbruik: Vertrouwt grotendeels op de zelfwarmte van de slak, met hulpverwarming alleen voor temperatuurcompensatie, energiebesparend in vergelijking met het opnieuw smelten van gestolde slak.

1. Details van de Apparatuurstructuur

Belangrijkste Componenten

• Ovenbody: Verticale cilindrische structuur (hoogte-diameterverhouding 1,2–1,5:1) om een uniforme slaktemperatuur te garanderen. Bekleed met drie lagen:
  • Werklaag: Hoog-corrosiebestendige magnesia-chroomsteen of alumina-magnesia-koolstofsteen (dikte 300–400 mm) om slakerosie te weerstaan.
  • Isolatielaag: Keramische vezeldeken + lichtgewicht vuurvaste steen (dikte 200–300 mm) om warmteverlies te verminderen.
  • Buitenschaal: Stalen plaat (10–15 mm dik) met verstevigingsribben voor structurele stabiliteit.
• Invoer- & Afvoersysteem:
  • Invoerpoort: Gelegen aan de bovenkant, uitgerust met een vuurvast beklede goot en afdichtingsdeksel om warmteverlies en stofemissie te voorkomen.
  • Afvoerinrichting: Bodem-/zijtapgat met vuurvaste huls en stroomregelklep (pneumatisch of hydraulisch) voor precieze slakuitvoerregeling.
• Verwarmings- & Temperatuurregelsysteem:
  • Hulpverwarming: Weerstandsverwarmingselementen (ingebed in de ovenwand) of gasbranders (geïnstalleerd aan de bovenkant van de oven) voor temperatuurcompensatie.
  • Temperatuurbewaking: Meerdere thermocouples (geïnstalleerd op verschillende hoogtes) aangesloten op een PLC-systeem voor real-time temperatuurweergave en automatische verwarmingsregeling.
• Veiligheidsvoorzieningen:
  • Overdrukventiel: Laat overtollig gas vrij om overdruk in de oven te voorkomen.
  • Noodafvoerpoort: Voor snelle slakafvoer tijdens apparatuurstoring.
  • Thermische uitzettingsvoegen: Absorberen de vervorming van de ovenbody veroorzaakt door hoge temperaturen.

2. Energiebesparende Optimalisatiemaatregelen

• Optimaliseer de Thermische Isolatiestructuur:
  • Gebruik composiet isolatielagen (bijv. keramische vezel + aerogel isolatiemateriaal) om het warmteverlies met 15–20% te verminderen in vergelijking met traditionele structuren.
  • Dicht de bovenkant van de oven en de invoer-/afvoerpoorten af met hittebestendige pakkingen om hete luchtlekkage te voorkomen.
• Intelligente Temperatuurregeling:
  • Gebruik PID-precisieregeling om hulpverwarming alleen te activeren wanneer de slaktemperatuur daalt tot onder 1450°C, waardoor onnodig energieverbruik wordt voorkomen.
  • Pas het verwarmingsvermogen aan de slakopslagvolume aan (bijv. verminder het vermogen wanneer de oven halfvol is) om de energie-efficiëntie te verbeteren.
• Warmteterugwinning:
  • Installeer warmtewisselaars rond de ovenbody om afvalwarmte terug te winnen en de verbrandingslucht (voor gasverwarmde ovens) of het voedingswater van de ketel voor te verwarmen, waardoor het hulpenergieverbruik met 10–12% wordt verminderd.
• Optimaliseer de Slakverblijftijd:
  • Pas de verblijftijd aan op basis van de downstream-vraag (1–4 uur) om warmteverlies veroorzaakt door langdurige opslag te minimaliseren.

3. Vergelijking met Andere Slakopslagtechnologieën