طراحی و ساخت کوره دولومیت و نحوه تعمیر آن

طراحی و ساخت کوره دولومیت و نحوه تعمیر آن

قبل از پرداختن به پروسه طراحی و ساخت کوره دولومیت، باید بدانیم که دولومیت یک ماده معدنی کربناته بی آب است که از کربنات کلسیم منیزیم، به طور ایده آل CaMg(CO3)2 تشکیل می شود. این اصطلاح همچنین برای سنگ کربناته رسوبی به کار می رود که از دولومیت معدنی بیشتری تشکیل شده است. نام جایگزینی که گاهی برای نوع سنگ دولومیتی استفاده می شود دولوستون است. یکی از مواد اولیه مهم مورد استفاده در تولید آهن و فولاد است.

درباره دولومیت:

کانی دولومیت در سیستم مثلثی- لوزی متبلور می شود. کریستال های سفید، خرمایی، خاکستری یا صورتی رنگ را تشکیل می دهد. دولومیت یک کربنات دوتایی است که دارای آرایش ساختاری متناوب یون‌های کلسیم و منیزیم است. مگر اینکه به شکل پودر ریز باشد، مانند کلسیت به سرعت در اسید هیدروکلریک رقیق سرد حل نمی شود یا جوش نمی زند. از آنجایی که دولومیت را می‌شود با آب کمی اسیدی حل کرد، مناطقی که در آن دولومیت یک ماده معدنی سنگ‌ساز فراوان است به عنوان سفره‌های زیرزمینی مهم هستند و به شکل‌گیری زمین کارست کمک می‌کنند.

کاربرد دولومیت:

دولومیت به عنوان سنگ زینتی، سنگدانه بتن و منبع اکسید منیزیم و همچنین در فرآیند پیجون برای تولید منیزیم استفاده می شود. این سنگ مخزن نفتی مهمی است و به عنوان سنگ میزبان برای ذخایر بزرگ سنگ معدنی از فلزات اساسی مانند سرب، روی و مس استفاده می کند. در جاهایی که سنگ آهک کلسیتی غیرمعمول یا بسیار گران است، گاهی اوقات دولومیت به جای آن به عنوان شار برای ذوب آهن و فولاد استفاده می شود. مقادیر زیادی از دولومیت فرآوری شده در تولید شیشه فلوت استفاده می شود.

در باغبانی، دولومیت و سنگ آهک دولومیتی را به عنوان بافر pH و به عنوان منبع منیزیم به خاک و مخلوط گلدان های بدون خاک اضافه می کنند.

دولومیت همچنین به عنوان زیرلایه در آکواریوم های دریایی (آب شور) برای کمک به رفع تغییرات pH آب به کار می رود.

دولومیت کلسینه شده به عنوان یک کاتالیزور برای تخریب قطران در گازی شدن زیست توده در دمای بالا استفاده می شود. از آنجایی که دولومیت حاوی مقادیر نسبتا کمی از مواد رادیواکتیو است، قادر است در برابر تداخل پرتوهای کیهانی بدون افزودن به سطوح تشعشعات پس‌زمینه عایق باشد.

دولومیت علاوه بر اینکه یک ماده معدنی صنعتی است، زمانی که کریستال های شفاف و بزرگی را تشکیل می دهد، مورد توجه مجموعه ها و موزه ها قرار می گیرد.

کاربردهای اصلی دولومیت در صنعت آهن و فولاد عبارتند از:

  1. به عنوان یک ماده روان کننده
  2. برای محافظت از پوشش نسوز
  3. به عنوان یک ماده خام نسوز.

دولومیت در صنعت آهن و فولاد معمولاً به سه شکل زیر مورد استفاده قرار می گیرد:

  1. دولومیت خام که شکل طبیعی دولومیت نیز می باشد
  2. دولومیت کلسینه شده
  3. دولومیت متخلخل.

هنگامی که دولومیت به عنوان یک ماده روان کننده به کار می رود، از آن به عنوان دولومیت خام یا دولومیت کلسینه استفاده می شود. هنگامی که از دولومیت برای محافظت از مواد نسوز بهره وری می شود، به صورت کلسینه و زمانی که از دولومیت به عنوان ماده اولیه نسوز استفاده می شود، به صورت دولومیت متخلخل مورد استفاده قرار می گیرد.

فرآوری دولومیت

دولومیت پس از استخراج لازم است چندین فرآوری را پشت سر بگذارد که قادر باشد در فرآیندهای مختلف مورد استفاده قرار گیرد. فرآیندهای اساسی در تولید دولومیت عبارتند از: (1) استخراج دولومیت خام، (2) آماده سازی دولومیت استخراج شده برای کاربرد آن از طریق خرد کردن و اندازه گیری، (3) کلسینه کردن دولومیت خام، (4) فرآوری بیشتر دولومیت کلسینه شده با هیدراته کردن برای تولید دولومیت هیدراته در صورت نیاز برای استفاده، (5) تف جوشی دولومیت برای کاربرد به عنوان ماده نسوز، و (6) عملیات متفرقه انتقال، ذخیره سازی و جابجایی. ممکن است وجود همه این فرآیندها در هر دستگاهی ضروری نباشد.

اساسا سه نوع محصول دولومیت در فرآیندهای آهن‌سازی و فولادسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آنها عبارتند از:

  1. محصولات دولومیت خام
  2. محصولات دولومیت کلسینه شده
  3. محصولات دولومیت پخته شده

در ادامه طراحی کوره دولومیت و فرآوری دولومیت را برای شما توضیح می دهیم. با ما همراه باشید.

اولین فرآیند در معادن دولومیت انجام می شود که در آن سنگ معدن استخراج شده تحت خرد شدن و غربالگری برای جداسازی قطعات با اندازه های مختلف از سنگ معدن قرار می گیرد. در کارخانه آهن و فولاد، در برخی از نقاط، دولومیت خام بیشتر فرآوری می شود. به عنوان مثال کارخانه زینتر که در آن دولومیت خام در آسیاب های چکشی به اندازه - 3 میلی متر (معمولاً در محدوده 85٪ تا 90٪) خرد می شود.

کلسینه کردن دولومیت، فرآیند تصفیه حرارتی برای انجام تجزیه حرارتی دولومیت خام و حذف LOI (از دست دادن در هنگام احتراق) یا دی اکسید کربن (CO2) بخشی از ترکیب آن است. فرآیند کلسینه کردن یک واکنش گرماگیر است و در حالت جامد انجام می شود. دولومیت با کیفیت بالا به طور معمول حاوی حدود 40 الی 43 درصد MgCO3 و حدود 57 الی 60 درصد CaCO3 است. برای تولید یک تن دولومیت کلسینه شده به حدود 2 تن دولومیت خام نیاز است. از آنجایی که در طی تکلیس،CO2  از دولومیت خام حذف می شود، دولومیت کلسینه شد:  متخلخل، دارای سطح بالاتر، دارای واکنش پذیری بالا و  رطوبت سنجی است.

هنگامی که دولومیت خام گرم می شود، کربنات های موجود در دولومیت طبق معادله زیر تجزیه می شوند:

CaCO3.MgCO3 + حدود 725 کیلو کالری گرما = CaO.MgO +2 CO2

کلسینه کردن دولومیت خام، فرآیند پخت ساده تک مرحله ای است که در کوره شفت یا کوره دوار انجام می شود. دولومیت خام در داخل کوره دولومیت شارژ می شود و در حین پیشروی در کوره، در دو مرحله تجزیه یا کلسینه می شود. در مرحله اول CO2 شروع به آزاد شدن از جزء MgCO3 دولومیت و در مرحله دوم CO2 شروع به آزاد شدن از جزء CaCO3 دولومیت است. دمای تجزیه به فشار جزئی CO2 موجود در جو فرآیند بستگی دارد.

تجزیه دولومیت در دو مرحله انجام می شود. مرحله اول در حدود 550 درجه سانتیگراد با شروع تجزیه MgCO3 شروع می شود و مرحله دوم در حدود 810 درجه سانتیگراد زمانی که تجزیه CaCO3 شروع می شود انجام می شود. دو مرحله از فرآیند کلسینه کردن با معادلات زیر نشان داده می شود:

مرحله 1 - CaCO3.MgCO3 = CaCO3. MgO + CO2 (در محدوده دمایی 550 درجه سانتیگراد تا 700 درجه سانتیگراد)

 - مرحله 2 CaCO3.MgO = CaO.MgO + CO2 (در محدوده دمایی 810 درجه سانتیگراد تا 900 درجه سانتیگراد)

نوع سوم فرآوری دولومیت شامل تف جوشی دولومیت است. این فرآیند گاهی اوقات برشته کردن دولومیت خام نیز نامیده می شود. از دولومیت تف جوشی شده برای ساخت محصولات نسوز استفاده می شود. دولومیت سینتر به دولومیت سوخته مرده نیز معروف است که با حرارت دادن دولومیت خام در کوره دولومیت و در دمای بالاتر از 1650 درجه سانتیگراد و ترجیحا بیش از 1800 درجه سانتیگراد ساخته می شود. پخت دولومیت خام با هدف دستیابی به حداکثر حجم خاص انجام می شود. چگالی و مقاومت بالا در برابر هیدراتاسیون.

متداول ترین فرآیند برای تولید دولومیت متخلخل، فرآیند پخت تک مرحله ای در کوره شفت یا کوره دوار است. دولومیت خام به داخل کوره شارژ می شود و در حین پیشروی در کوره طی دو مرحله تجزیه می شود. در مرحله اول CO2 از جزء MgCO3 دولومیت با شروع از حدود 550 درجه سانتیگراد آزاد می شود و در مرحله دوم جزء CaCO3 در دمای حدود 810 درجه سانتیگراد تجزیه می شود. . در این دما، تخلخل مواد از قبل کلسینه شده کاهش می یابد و در نتیجه چگالی مخصوص ظاهری محصول افزایش می یابد که برای کاربردهای نسوز حیاتی است.

عملکرد فرآیند پخت به شدت به قابلیت تف جوشی دولومیت خام بستگی دارد که به نوبه خود تحت تاثیر ویژگی های بافتی خاص مانند ترکیب شیمیایی، خلوص، همگنی، منشا، پیدایش، تخلخل و ساختار بلوری است. علاوه بر این، سوخت (مانند خاکستر سوخت جامد) برای فرآیند سوزاندن می تواند تاثیر قابل توجهی بر کیفیت محصول نهایی داشته باشد. در مورد دولومیت خام با خلوص بالا، کیفیت محصول رضایت بخش اغلب تنها در ترکیب با سوخت های جامد با ناخالصی های سوختی که به عنوان "کمک تف جوشی" عمل می کنند به دست می آید. ویژگی‌های دولومیت خام می‌تواند بر کیفیت محصول تأثیر منفی بگذارد که منجر به چگالی مخصوص ظاهری کم و ناهمگن یا مقاومت ضعیف در برابر هیدراتاسیون شود. یکی از این پارامترها ممکن است کاربرد در صنعت نسوز را محدود کند، به خصوص اگر قرار باشد آجرهای نسوز با کیفیت بالا تولید شوند. اصلاح این اثرات با عملکرد کوره اصلاح شده تقریبا غیرممکن است.

کوره شفت عمودی که برای پخت دولومیت مورد استفاده قرار می گیرد از بریکت های دولومیت کلسینه شده به عنوان ماده خوراک استفاده می کند. این بر تکنولوژی جریان مخالف کار می کند و از یک پوسته فولادی استوانه ای با ارتفاع 10 متری گرد و با مواد دیرگداز اولیه تشکیل می گردد. بریکت های دولومیت کلسینه شده از طریق قیف تغذیه ای که در بالای کوره قرار دارد وارد کوره می شود. بریکت های دولومیت در حین عبور از ناحیه پیش گرمایش در قسمت بالایی کوره، به دلیل تماس شدید با گازهای داغ بالادست کوره، از دمای محیط نزدیک به دمای پخت گرم می شوند.

کوره تک شفت را می توان طوری طراحی کرد که دمای کوره را به خوبی بیش از 2000 درجه سانتیگراد در کمترین مصرف حرارت ویژه برای پخت دولومیت برای تولید دیرگدازهای اساسی بدست آورد. این امر با استفاده از اصل جریان مخالف، یک سیستم شعاعی چند مشعل خاص، یک جدول تخلیه مداوم و یک سیستم خنک کننده محصول یکپارچه در منطقه تخلیه کوره به دست می آید.

کوره دولومیت با دمای بالا می تواند به طور کامل معیارهای کیفیت را برآورده سازد در حالی که الزامات سخت را با توجه به هزینه های تولید پایین برآورده می کند. پارامترهای مختلف عملیاتی و مشخصات دمایی تعریف شده را می توان به راحتی تنظیم کرد که انعطاف پذیری بالایی را در عملکرد کوره فراهم می سازد و نیاز به تعمیر کوره دولومیت را به تعویق می اندازد. این ویژگی ها با مصرف گرمای ویژه کم و همچنین هزینه های عملیاتی و سرمایه گذاری کم ترکیب می شوند. تزریق دولومیت به دیواره کوره باعث کاهش مصرف سوخت و حذف هزینه های اضافی تعمیر کوره دولومیت می گردد.

برای خرید، طراحی و تعمیر کوره دولومیت با کارشناسان ما در مجموعه پادیر ماندگار در ارتباط باشید.

و همچنین می توانید برای آشنایی با طراحی کوره، طراحی کوره آهک، طراحی کوره دوار و طراحی کوره دوار آهک به دیگر خدمات سایت پادیر ماندگار مراجعه نمایید.

تعداد بازدبد: 129
15 اردیبهشت 1401