Bài thuyết trình Kỹ thuật xử lý chất thải rắn: Quy trình công nghệ và các công đoạn tái chế sắt thép phế liệu giúp bạn đọc hiểu thế nào là tái chế rác thải, tổng quan về sắt thép, công nghệ tái chế sắt thép phế liệu, thiết bị trong công nghệ luyện sắt thép, thiết bị và công nghệ đúc khuôn.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài thuyết trình Kỹ thuật xử lý chất thải rắn: Quy trình công nghệ và các công đoạn tái chế sắt thép phế liệu
- HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ CÁC CÔNG
ĐOẠN TÁI CHẾ SẮT THÉP PHẾ LIỆU
GVHD: DƯƠNG THỊ THÀNH
- NỘI DUNG CHÍNH
1 Tái chế rác thải
2 Tổng quan về sắt thép
3 Công nghệ tái chế sắt thép phế liệu
4 Thiết bị trong công nghệ luyện sắt thép
5 Thiết bị và công nghệ đúc khuôn
- I. TÁI CHẾ RÁC THẢI
1. Một số khái
niệm:Tái chế (Rycycle), Tái sử dụng (Reuse) và Khôi phục
(Recovery) thường được biết đến là 3Rs; các hoạt
động này là nền tảng cho việc giảm lãng phí và tối ưu
hóa quá trình.
TÁI CHẾ TÁI KHÔI
SỬ DỤNG PHỤC
- I. TÁI CHẾ RÁC THẢI
2. Lợi ích của những hoạt động tái chế:
Tiết kiệm được nguồn tài nguyên thiên nhiên .
Giảm được lượng rác cẩn phải xử lý.
Một số chất thải trong quá trình tái chế tiết kiệm năng
lượng hơn các quá trình sản xuất từ các nguyên liệu thô
ban đầu.
Giảm tác động đến môi trường do lượng rác thải gây ra.
Có thể thu được nguồn lợi nhuận từ lượng rác vứt bỏ.
Tạo công ăn việc làm cho một lực lượng lao động.
- I. TÁI CHẾ RÁC THẢI
3. Những khó khăn gặp phải khi tái chế chất thải
rắn.
Đối với những quá trình tái chế hầu hết đều mang lại lợi
nhuận thấp hặc không có hiệu quả kinh tế.
Những sản phẩm tái chế thường có chất lượng không cao
bằng các sản phẩm sản xuất từ những nguyên liệu tinh ban
đầu.
Thị trường tiêu thụ các sản phẩm này thường gặp nhiều khó
khan.
Chất thải phải được phân loại càng chính xác càng có lợi
cho quá trình tái chế.
Quy trình công nghệ tái chế.
- II. TỔNG QUAN VỀ SẮT THÉP
Ø
Sắt chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ Trái Đất
Ø
Phần lớn sắt Ở dạng ôxít sắt khác nhau, chẳng hạn như
khoáng chất hematit, magnetit, taconit.
Ø
Trong công nghiệp, sắt chủ yếu lấy từ từ hêmatit (Fe2O3) và
magnêtit (Fe3O4) bằng cách khử với cacbon trong lò luyện kim
Ø
Khoảng 1,1 tỷ tấn quặng sắt được sản xuất trên thế giới vào
năm 2000, với tổng trị giá trên thị trường vào khoảng 25 tỷ
đôla Mỹ.
Ø
Việc khai thác quặng sắt diễn ra trên 48 quốc gia, nhưng 5 nhà
sản xuất lớn nhất là Trung Quốc, Brasil, Úc, Nga và Ấn Độ,
chiếm tới 70% lượng quặng khai thác trên thế giới. 1,1 tỷ tấn
quặng sắt này được sử dụng để sản xuất ra khoảng 572 triệu
tấn sắt thô.
- III. CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ SẮT THÉP PHẾ LIỆU
- III. CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ SẮT THÉP PHẾ LIỆU
Ø
Phân loại: Nguyên liệu sắt thép phế liệu được đưa đến từ các
nơi , chúng được tập trung ở các bãi phế liệu, sau đó sắt thép
được những người công nhân của các xưởng sản xuất phân loại
thủ công bằng tay thành các loại có kích thước khác nhau.
Ø
Cắt : Ở công đoạn này những loại phế liệu sắt có kích thước
lớn (chiều rộng có từ 10 –12 cm); phôi; sắt tấm, được đưa tới các
máy cắt tạo kích thước nhỏ hơn (chiều rộng từ 3 – 5 cm ), tạo
điều kiện thuận lợi để đưa vào các lò nung.
Ø
Lò nung: Nung luyện phôi: Sắt phế liệu có kích thước phù hợp
được đưa vào luyện để đúc phôi.
- III. CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ SẮT THÉP PHẾ LIỆU
Ø
Nung cán: Sắt phế liệu có kích thước phù hợp và sắt qua cắt
được gia công nhiệt trong lò nung tuỳ theo mục đích mà được ủ
chín 100% để rút sắt buộc hay chỉ nung chín 30% để sản xuất
thép xây dựng. Trong công đoạn này nước thải chủ yếu là nước
làm mát sản phẩm nên trong nước thải có lượng lớn mạt sắt và
có nhiệt độ lớn.
Ø
Cán: Thép sau nung và sau hàn chập được đưa tới các máy cán
tạo thành hình yêu cầu.
Ø
Mạ: Thép kích thước nhỏ ( = 3 – 5 cm) sau khi được ủ đưa đi
mạ để làm dây thép gai và đinh.
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
1. Luyện thép trong lò điện hồ quang.
1) Vòi phun oxy 2) Điện cực grafit
3) Ống hút khói bụi 4) Nắp lò
5) Vỏ lò bằng thép 6) Cửa thao tác
7) Thiết bị dịch chuyển vỏ lò
9) Bộ phận dẫn động quay lò
10) Đế tựa bộ phận dịch lò
11) Thiết bị quay nắp lò
13) Bộ phận quay khung lò
14) Quạt thông khí
15) Bộ phận làm nguội điện cực
16) Thiết bị nâng hạ điện cực
17) Dây cáp điện
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
Ø
Lò điện hồ quang sử dụng nguồn nhiệt là ngọn lửa hồ quang
sinh ra giữa các điện cực và kim loại nấu.
Ø
Khi nấu, điện cực được hạ xuống chạm vào kim loại gây ra
hiện tượng ngắn mạch, sau đó nâng điện cực lên cách mặt kim
loại một khoảng cách nhất định, giữa điện cực và kim loại phát
sinh ngọn lửa hồ quang.
Ø
Nhiệt độ ngọn lửa hồ quang rất cao và nhiệt tập trung nên nhiệt
truyền cho kim loại rất lớn vàchủ yếu là truyền nhiệt bức xạ.
Ø
Theo mức độ nóng chảy của kim loại trong buồng lò, điện
cực được điều chỉnh để giữ khoảng cách giữa điện cực và
kim loại ổn định, nhờ đó hồ quang cháy ổn định.
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
2. Tinh luyện ngoài lò
Ø
Tinh luyện ngoài lò có
thể tiến hành bằng
phương pháp chân không
xỉ hoặc thổi khí (xáo
trộn).
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
Ø
Để tinh luyện và khử khí, sau khi cho thép lỏng vào lò, tiến hành
tạo xỉ hoàn nguyên, gây hồ quang chìm trong xỉ và thổi khí
acgông vào lò.
Ø
Khi sục khí acgông vào lò, các bọt khí tạo ra sự xáo trộn mạnh
thép lỏng làm tăng quá trình nổi của các hạt lẫn rắn, đồng thời
khí [H], [N] khuếch tán vào các bọt khí và bị cuốn ra ngoài. Nhờ
sự xáo trộn mạnh của thép lỏng sự khử [S] cũng tăng đáng kể.
Ø
Quá trình tinh luyện tương tự như giai đoạn hoàn nguyên trong
lò điện hồ quang.
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
3. Luyện thép trong lò điện cảm ứng
Ø
Lò điện cảm ứng không có lõi sắt
(hình 5.1) làm việc giống như một
biến thế không khí mà cuộn sơ cấp là
các vòng cảm ứng và cuộn thứ cấp là
lớp mặt ngoài của kim loại nấu.
Ø
Khi có dòng điện tần số cao chạy qua
cuộn sơ cấp, thì trong mẻ liệu kim
loại sinh ra sức điện động cảm ứng:
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
a) Mạng điện lò cảm ứng: gồm có động cơ xoay chiều, máy phát tăng tần
số, máy điện kích thích một chiều tụ điện, cuộn cảm ứng.
Động cơ điện: thường dùng động cơ điện không đồng bộ với rôto nối
ngắn mạch (hiệu điện thế tới 500V, số vòng quay cỡ 300 vòng/phút, được
cung cấp bởi nguồn điện tần số công nghiệp.
Máy phát tăng tần: thường dùng ba loại: máy phát quay, máy phát đèn điện
tử và máy phát phóng tia lửa. Máy phát quay có tần số ∼100 ÷ 10.000 Hz,
công suất máy phát cần khoảng 0,3 ÷ 1 kw/kg liệu. Loại này thường dùng
cho lò thí nghiệm dung tích cỡ 8 ÷10 kg. Máy phát đèn điện tử và máy phát
phóng tia lửa có tần số ∼200 ÷ 1.000kHz, thường dùng cho các lò dung tích
nhỏ trong công nghiệp và thí nghiệm.
Cuộn cảm ứng: thường làm bằng ống đồng có tiết diện ngang là hình tròn,
chữ nhật hoặc bầu dục. Vật liệu chế tạo là đồng kỹ thuật điện có độ dẫn
điện cao, kích thước được tính toán sao cho vừa đảm bảo yêu cầu về dẫn
điện, vừa phải đảm bảo lưu lượng nước làm nguội vòng cảm ứng
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
b) Bộ phận lò: gồm nồi lò, khung lò và thiết bị nghiêng lò. Bộ phận quan trọng
nhất là nồi lò, nó có ý nghĩa rất lớn về kinh tế và kỹ thuật. Ngoài các yêu cầu
chung, nồi lò cảm ứng còn phải đảm bảo yêu cầu thành mỏng, không dẫn điện để
giảm bớt tổn thất điện, dễ chế tạo, sửa chữa.
Nồi lò axit: được đầm bằng cát thạch anh, thành phần: SiO2: 99 ÷ 99,5%,
Fe2O3: ≤ 0,5%, CaO: ≤ 0,25%, Al2O3: 0,2%, độ ẩm: 0,5%. Độ hạt và tỉ lệ trộn
như sau:
Thạch anh cỡ hạt 5 ÷ 6 mm : 25%.
Thạch anh cỡ hạt 2 ÷ 3 mm : 20%.
Thạch anh cỡ hạt 0,5 ÷ 1 mm : 30%.
Thạch anh bột : 25%.
Axit boric kỹ thuật :1,7÷2 %.
Độ bền nồi lò axit tương đối cao, với lò dung tích 1,4 tấn có thể dùng được 150
mẻ.
Nồi lò bazơ: được đầm bằng hỗn hợp cát manhêdit hàm lượng MgO ≥ 85%, ≤4%
SiO2, ≤ 0,1% CaO, ≤ 1% Al2O3, ≤ 2% Fe2O3. Chất dính là axit boric, đất sét hoặc
nước thủy tinh.
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
4. Luyện thép trong lò điện xỉ
Ø
Lò điện xỉ dùng để luyện lại
nhằm nâng cao độ sạch của
thép.
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
Nguyên lý làm việc:
Ø
Sau khi nạp chất tạo xỉ vào lò, gây hồ quang, nhiệt của
hồ quang làm nóng chảy xỉ tạo ra lớp xỉ lỏng, khi điện
cực tiếp xúc với xỉ lỏng hồ quang tắt, dòng điện tiếp
tục chạy qua lớp xỉ lỏng có điện trở lớn làm phát sinh
nhiệt, tiếp tục làm nóng chảy điện cực kim loại.
Ø
Các giọt kim loại lỏng đi qua lớp xỉ sẽ được khử tạp
chất và tập trung xuống đáy. Do được làm nguội nhanh
từ đáy, kim loại kết tinh định hướng từ dưới lên trên
làm cho tạp chất tiếp tục bị đẩy lên phía trên, nhờ đó
thu được thỏi kim loại có độ sạch cao.
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
5. Luyện thép trong lò bằng
Ø
Lò bằng làm
việc theo
chế độ hoạt
động chu
kỳ.
- IV. THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ LUYỆN SẮT THÉP
Nguyên tắc hoạt động:
Ø
Sau một thời gian nhất định khi nhiệt độ buồng trao
đổi nhiệt (3), (4) ở bên trái nguội xuống dưới mức
quy định và buồng trao đổi nhiệt bên phải đã được
nung nóng đủ, tiến hành đảo chiều van (17) và (18)
để dẫn không khí và khí đốt vào buồng luyện qua
các kênh bên phải, lúc này các kênh bên trái đóng vai
trò kênh dẫn khói. Tiếp tục lặp lại chu trình cho đến
khi kết thúc nấu luyện.
Ø
Hiện nay đa số các lò mactanh công việc điều chỉnh
chế độ nhiệt đều được tự động hóa
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
