高炉 固体廃棄物処理用スラグ保持炉

高品質高炉スラグ保持炉 固形廃棄物残渣

主要機能

• 保温と温度安定化: 溶融スラグを1450～1550℃に保ち、凝固を防ぎ、下流のパイプラインや設備での詰まりを回避します。
• スラグ均質化: 穏やかな撹拌によりスラグの組成と温度差をなくし、最終製品（例：スラグセメント、骨材）の品質を向上させます。
• バッファ調整: 高炉スラグの排出リズムと下流の処理能力のミスマッチを調整し、連続生産を確保します。
• 前処理支援: 不純物の浮遊や成分調整（例：改質剤の添加）を容易にし、その後の利用のためにスラグ性能を最適化します。

主要な動作原理

• を採用しています間接加熱（例：抵抗加熱、ガス燃焼）または自己断熱（スラグ自身の潜熱+高効率断熱層に依存）。
• 炉体は、高温とスラグ浸食に耐えるために、高アルミナまたはマグネシアクロム耐火物で裏打ちされています。
• 溶融スラグは供給口から炉に入り、1～4時間（生産需要に応じて調整可能）滞留し、底部のタッピング孔またはオーバーフローポートから下流の設備（例：造粒機、スラグウール製造ライン）に排出されます。

典型的なアプリケーションシナリオ

• スラグ造粒システム: 高性能コンクリートの主要な原料である造粒高炉スラグ（GBFS）を製造するための安定した温度の溶融スラグを供給します。
• スラグウール製造: スラグウールなどの断熱材を製造するための連続的で均一な溶融スラグを提供します。
• スラグ鋳造/処理: スラグブロック（路盤材として使用）への鋳造または鉱物ウールボードへのさらなる処理のためにスラグを調整します。
• 緊急バックアップ: 下流の設備が故障した場合にスラグを一時的に保管し、スラグの蓄積による高炉生産の中断を回避します。

主要な技術パラメータ

• 動作温度: 1450～1550℃（高炉スラグのタッピング温度に一致）。
• 炉容量: 50～500トン（工業規模; 小規模バックアップ炉≈50～100トン、大規模生産ライン炉≈300～500トン）。
• 熱損失制御: ≤5～8℃/時間（複合断熱層経由：耐火レンガ+セラミックファイバー+断熱コーティング）。
• 排出方法: 重力タッピング（底部または側面ポート）またはオーバーフロー排出、精密な調整のための流量制御バルブ付き。
• 耐火物の耐用年数: 3～5年（スラグ浸食強度とメンテナンス頻度による）。

利点:

• 連続生産を保証: 高炉とスラグ処理の間の「需要と供給の非同期性」を解決し、生産停止時間を短縮します。
• スラグ利用率を向上: 安定した温度と組成は、スラグ由来製品の品質を向上させ、資源変換効率を高めます。
• 低エネルギー消費: ほとんどがスラグ自身の熱に依存し、温度補償のためだけに補助加熱を行い、凝固したスラグを再溶解するよりも省エネです。

1. 設備構造の詳細

主要コンポーネント

• 炉体: 均一なスラグ温度を確保するための垂直円筒構造（高さ対直径比1.2～1.5：1）。3層で裏打ちされています:
  • 作業層：高腐食耐性マグネシアクロムレンガまたはアルミナマグネシアカーボンレンガ（厚さ300～400 mm）で、スラグ浸食に耐えます。
  • 断熱層：セラミックファイバーブランケット+軽量耐火レンガ（厚さ200～300 mm）で、熱損失を低減します。
  • 外殻：構造的安定性のための補強リブ付き鋼板（厚さ10～15 mm）。
• 供給および排出システム:
  • 供給口：上部に位置し、熱損失と粉塵排出を防ぐために、耐火物で裏打ちされたシュートと密閉カバーが装備されています。
  • 排出装置：精密なスラグ出力調整のための耐火スリーブと流量制御バルブ（空気圧または油圧）を備えた底部/側面タッピングポート。
• 加熱および温度制御システム:
  • 補助加熱：温度補償のための抵抗加熱素子（炉壁に埋め込まれています）またはガスバーナー（炉上部に設置されています）。
  • 温度監視：リアルタイムの温度表示と自動加熱制御のために、PLCシステムに接続された複数の熱電対（さまざまな高さに設置）。
• 安全装置:
  • 圧力逃がし弁：炉内の過圧を避けるために余分なガスを放出します。
  • 緊急排出ポート：設備故障時の迅速なスラグ放出用。
  • 熱膨張継手：高温による炉体の変形を吸収します。

2. 省エネ最適化対策

• 断熱構造の最適化:
  • 複合断熱層（例：セラミックファイバー+エアロゲル断熱材）を採用して、従来の構造と比較して熱損失を15～20％削減します。
  • 高温耐性ガスケットで炉の上部と供給/排出ポートを密閉して、熱風漏れを防ぎます。
• インテリジェント温度制御:
  • PID精密制御を使用して、スラグ温度が1450℃を下回った場合にのみ補助加熱を起動し、不要なエネルギー消費を回避します。
  • 加熱電力をスラグ貯蔵量に合わせる（例：炉が半分満たされている場合は電力を削減）ことで、エネルギー効率を向上させます。
• 廃熱回収:
  • 炉体周辺に熱交換器を設置して廃熱を回収し、燃焼空気（ガス加熱炉用）またはボイラー給水を予熱し、補助エネルギー消費を10～12％削減します。
• スラグ滞留時間の最適化:
  • 下流の需要に基づいて保持時間を調整（1～4時間）して、長期保管による熱損失を最小限に抑えます。

3. 他のスラグ貯蔵技術との比較