[go: up one dir, main page]

RU2775593C1 - Method for melting ash and slag from waste incineration plants - Google Patents

Method for melting ash and slag from waste incineration plants Download PDF

Info

Publication number
RU2775593C1
RU2775593C1 RU2021133481A RU2021133481A RU2775593C1 RU 2775593 C1 RU2775593 C1 RU 2775593C1 RU 2021133481 A RU2021133481 A RU 2021133481A RU 2021133481 A RU2021133481 A RU 2021133481A RU 2775593 C1 RU2775593 C1 RU 2775593C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
furnace
msw
fly ash
melt
Prior art date
Application number
RU2021133481A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Степанович Аньшаков
Валентин Александрович Фалеев
Павел Вадимович Домаров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2775593C1 publication Critical patent/RU2775593C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: processing municipal solid waste.
SUBSTANCE: invention relates to the field of processing municipal solid waste (MSW) at incineration plants (WEP). The method for melting fly ash and slag formed during incineration (MSW) at (WEP) includes starting the furnace, heating the furnace, loading material into the furnace volume, remelting the material, draining the resulting slag melt into a water bath, cooling the slag melt and granulation. To start the furnace, an arc discharge is used, the arc is ignited between the graphite and bottom electrodes, the melt pool is obtained by melting the fly ash and slag from MSW combustion at the WEP pre-loaded into the furnace, the remelting of fly ash and MSW combustion slag at WEP is carried out at the expense of resistive heating from the flow of current through the electrodes, electric arc, melt and melted fly ash and slag.
EFFECT: long and continuous melting of fly ash and slag formed during the combustion of MSW at waste incineration plants, with an insignificant specific power consumption not exceeding 0.8-1.0 kW⋅h/kg of ash.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки твердых коммунальных отходов (ТКО) на мусоросжигательных заводах (МСЗ), а именно, для плавления золы-уноса и шлака, образующихся при сжигании ТКО, с получением экологически безопасного химически инертного шлака, пригодного для использования в строительной отрасли. Изобретение применимо также в других отраслях промышленности, где необходимо плавление рудного материала.The invention relates to the field of processing municipal solid waste (MSW) at incineration plants (MSZ), namely, for melting fly ash and slag resulting from the combustion of MSW, with the production of environmentally friendly chemically inert slag suitable for use in the construction industry. The invention is also applicable in other industries where smelting of ore material is required.

Золошлаковые отходы после мусоросжигания, как правило, токсичны и имеют 3 класс опасности. Различают летучую и подовую золы. Летучая зола уносится из камеры с отходящими газами и задерживается рукавными фильтрами. Она содержит повышенное количество легколетучих и тяжелых металлов и диоксинов, абсорбированных на ее частицах. В подовой золе, которая сбрасывается с колосников печи, также присутствуют тяжелые металлы, но меньше, чем в летучей. Есть они и в шлаках, но присутствуют в малорастворимой форме (оксиды и силикаты) [В.П. Лукашов, С.П. Ващенко, Г.И. Багрянцев, Х.С. Пак, Плазмотермическая переработка твердых отходов // Экология и промышленность России, 2005; Х.С. Пак Исследование состава и свойств шлака при плазменном переплаве золы мусоросжигательных заводов // Теплофизика и аэромеханика Т18, №2, 2011 с. 325-333; Ariake K., KogaA., MatsuokaY. et. al. Plasma slagging system for incineration of ash // FAPJG, 1995, N144, P. 3-8].Ash and slag waste after incineration is usually toxic and has a hazard class 3. Distinguish between fly and hearth ash. Fly ash is carried away from the flue gas chamber and retained by bag filters. It contains an increased amount of volatile and heavy metals and dioxins absorbed on its particles. In the hearth ash, which is discharged from the grate of the furnace, heavy metals are also present, but less than in the volatile one. They are also found in slags, but are present in a slightly soluble form (oxides and silicates) [V.P. Lukashov, S.P. Vashchenko, G.I. Bagryantsev, H.S. Pak, Plasma-thermal processing of solid waste // Ecology and industry of Russia, 2005; H.S. Pak Investigation of the composition and properties of slag during plasma remelting of waste incineration plant ash // Thermophysics and Aeromechanics T18, No. 2, 2011 p. 325-333; Ariake K., KogaA., MatsuokaY. et. al. Plasma slagging system for incineration of ash // FAPJG, 1995, N144, P. 3-8].

Одним из эффективных путей решения проблемы переработки золошлаковых отходов является их плавление, что приводит к значительному снижению объема золы и переводу ее в инертный (остеклованный) шлак. Эта технология исключает последующее выщелачивание из расплавленного шлака токсичных веществ. Легкокипящие компоненты золы испаряются из расплава и улавливаются в рукавных фильтрах или на охлаждаемых поверхностях. Особо опасные токсиканты, а именно, диоксины и фураны, легко убрать только повышением температуры до 1200-1400°С.One of the effective ways to solve the problem of processing ash and slag wastes is their melting, which leads to a significant reduction in the volume of ash and its transfer to inert (vitrified) slag. This technology eliminates the subsequent leaching of toxic substances from the molten slag. Low-boiling ash components evaporate from the melt and are trapped in bag filters or on cooled surfaces. Particularly dangerous toxicants, namely, dioxins and furans, can be easily removed only by raising the temperature to 1200-1400°C.

Известна лабораторная плазменная плавильная установка и способ плазменного переплава золы мусоросжигательных заводов (Х.С. Пак. Исследование состава и свойств шлака при плазменном переплаве золы мусоросжигательных заводов // Теплофизика и аэромеханика, 2011, т. 18, № 2, с. 325-334). Плавильная установка состоит из плавильной камеры, плазмотрона, источника питания плазмотрона и системы его запуска, систем анализа, очистки и удаления газа, образующегося в процессе плавления. Плавильная камера имеет огнеупорную подовую футеровку стен, ее конструкция допускает поворот на 180 градусов для слива расплавленного шлака. Для плавления золы используют плазмотрон струйного типа мощностью до 70 кВт. В результате плазменного переплава золы получается свободный от диоксинов, экологически безопасный шлак.Known laboratory plasma melting plant and method of plasma remelting of incinerator ash (H.S. Pak. Study of the composition and properties of slag during plasma remelting of incinerator ash // Thermophysics and Aeromechanics, 2011, vol. 18, No. 2, pp. 325-334 ). The melting plant consists of a melting chamber, a plasma torch, a plasma torch power source and a system for its launch, systems for analyzing, cleaning and removing gas generated during the melting process. The smelting chamber has a refractory bottom wall lining and is designed to rotate 180 degrees to drain the molten slag. For melting ash, a jet-type plasma torch with a power of up to 70 kW is used. As a result of plasma remelting of ash, a dioxin-free, environmentally friendly slag is obtained.

Известная установка имеет маленькую производительность, так как переработка золы осуществляется дискретным методом по 500 г. Система очистки установки не позволяет достичь экологических норм по вредным выбросам.Known installation has a small capacity, since the processing of ash is carried out by a discrete method of 500 g. The cleaning system of the installation does not allow to achieve environmental standards for harmful emissions.

Известен блок утилизации золы, используемый в составе комплексной районной тепловой станции переработки и обезвреживания промышленного и бытового мусора города [RU 2502017, 10.05.2012, F23G 5/00; RU 2502018, 10.05.2012, F23G 5/00], содержащий плавильный реактор, футерованный изнутри, плазмотрон, бункер золы с механизмом ввода золы, систему слива расплава и грануляции шлака. Для запуска и последующего плавления золошлаковых отходов используют электродуговой плазмотрон.A known ash disposal unit is used as part of an integrated district thermal station for processing and neutralizing industrial and household waste of the city [RU 2502017, 10.05.2012, F23G 5/00; RU 2502018, 05/10/2012, F23G 5/00], containing a melting reactor lined from the inside, a plasma torch, an ash bin with an ash input mechanism, a melt drain and slag granulation system. To start and subsequent melting of ash and slag waste, an electric arc plasma torch is used.

Длительность непрерывной работы установки зависит от ресурса работы электродов используемого плазмотрона и составляет не более 500 часов.The duration of continuous operation of the installation depends on the service life of the electrodes of the plasma torch used and is no more than 500 hours.

Таким образом, в известных решениях, в которых для запуска устройств и последующего плавления золошлаковых отходов используют электродуговые плазмотроны, длительность непрерывной работы устройств зависит от ресурса работы электродов используемого плазмотрона. Ресурс работы известных плазмотронов составляет от 100 до 1000 часов [I.A. Sharina, L.N. Perepechko, P.V. Domarov. Development of technology of plasma processing of technogenic wastes (brief review). Journal of Physics: Conference Series. 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1261012031], и, следовательно, через каждые 100-1000 часов необходимо менять электроды или плазмотрон и запускать устройство.Thus, in the known solutions, in which electric arc plasma torches are used to start devices and subsequent melting of ash and slag waste, the duration of continuous operation of the devices depends on the service life of the electrodes of the plasma torch used. The service life of known plasma torches ranges from 100 to 1000 hours [I.A. Sharina, L.N. Perepechko, P.V. Domarov. Development of technology of plasma processing of technogenic wastes (brief review). Journal of Physics: Conference Series. 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1261012031], and, therefore, every 100-1000 hours it is necessary to change the electrodes or the plasma torch and start the device.

Известны и широко используются в металлургии руднотермические печи (РТП), которые предназначены для проведения восстановительных электротермических процессов, с помощью которых получают чистые металлы или сплавы металлов из руд, содержащих эти металлы в виде окислов или сернистых соединений. В РТП Нагрев перерабатываемых материалов производят за счет резистивного нагрева шихты. Температура в реакционной зоне - 1500-2000°С. Готовый металлический и шлаковый расплавы периодически сливают через отверстия в футеровке ванны («летки»). Для РТП характерны непрерывный режим работы в течение 1-2 лет и высокие удельные расходы электроэнергии на выпуск единицы продукции, что требует наличия мощного энергетического хозяйства. Удельный расход электрической энергии в зависимости от энергоемкости технологического процесса составляет 2,5-13 МВт ч/т сплава.Ore-thermal furnaces are known and widely used in metallurgy. (RTP), which are designed to carry out reducing electrothermal processes, with the help of which pure metals or metal alloys are obtained from ores containing these metals in the form of oxides or sulfur compounds. In the RTP, the processed materials are heated by resistive heating of the charge. The temperature in the reaction zone is 1500-2000°C. Ready metal and slag melts are periodically drained through holes in the bath lining (“taps”). RTP is characterized by continuous operation for 1-2 years and high specific electricity consumption per unit of output, which requires a powerful energy economy. The specific consumption of electrical energy, depending on the energy intensity of the technological process, is 2.5-13 MW h/t of the alloy.

Известно использование РТП для плавления шихты, состоящей из золы от сжигания углей в топочных камерах котлов и твердого восстановителя (бурого угля) с целью получения пеносиликата [А.В. Прошкин, В.Ф. Павлов, О.Г. Егорова, Д.С. Калиновский. Летучая зола - сырьевая база для новых теплоизоляционных материалов. Энерго- и ресурсосбережение. https://www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Bulletin_TPU/2002/v305/i2/39.pdf]It is known to use RTP for melting a mixture consisting of ash from coal combustion in the combustion chambers of boilers and a solid reducing agent (lignite) in order to obtain foam silicate [A.V. Proshkin, V.F. Pavlov, O.G. Egorova, D.S. Kalinovsky. Fly ash is a raw material base for new heat-insulating materials. Energy and resource saving. https://www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Bulletin_TPU/2002/v305/i2/39.pdf]

Информации об использовании РТП для плавления золошлаковых отходов от сжигания ТКО МСЗ не найдено.Information on the use of RTP for melting ash and slag waste from MSW incineration was not found.

Известна печь плазменно-дугового типа для плавления золы [JP 2001324124 (A) - 2001-11-22, F23J 1/00; F27B 3/08; F27D 11/08]. Печь снабжена двумя электродами, нижним, расположенным на ее дне, и основным, проходящим через крышку печи. На дне печи на нижнем электроде расположен металлический материал, а на металлическом материале - шлак. Указанное изобретение направлено на решение задачи продления срока службы электродов за счет обеспечения более точного и быстрого запуска печи.Known furnace plasma-arc type for melting ash [JP 2001324124 (A) - 2001-11-22, F23J 1/00; F27B 3/08; F27D 11/08]. The furnace is equipped with two electrodes, the lower one, located at its bottom, and the main one, passing through the furnace cover. At the bottom of the furnace, there is a metal material on the bottom electrode, and slag on the metal material. This invention is aimed at solving the problem of extending the service life of the electrodes by providing a more accurate and faster start of the furnace.

Следует отметить сложность системы запуска указанной печи, так как для запуска требуется наличие расплавленного металла на подине и шлака на металлическом материале. Кроме того, перед запуском указанной печи требуется расплавить металл, что требует дополнительных затрат электроэнергии и времени.It should be noted the complexity of the start-up system of the specified furnace, since start-up requires the presence of molten metal on the hearth and slag on the metal material. In addition, before starting this furnace, it is required to melt the metal, which requires additional energy and time.

Задача изобретения - создание простой технологии для осуществления длительного, непрерывного и энергоэффективного режима плавления золы-уноса и шлака, образующихся при сжигании ТКО на мусоросжигательных заводах, с получением экологически безопасного химически инертного шлака, пригодного для использования в строительной отрасли.The objective of the invention is to create a simple technology for the implementation of a long, continuous and energy-efficient mode of melting fly ash and slag generated during the combustion of MSW in waste incineration plants, with the production of an environmentally friendly chemically inert slag suitable for use in the construction industry.

Технический результат - длительноное и непрерывное плавление золы-уноса и шлака, образующихся при сжигании ТКО на мусоросжигательных заводах, при незначительном удельном расходе электроэнергии, не превышающем значения, известные из литературных источников, 0,8-1,0 кВт⋅ч / кг золы.EFFECT: long-term and continuous melting of fly ash and slag formed during the combustion of MSW at waste incineration plants, with an insignificant specific power consumption not exceeding the values known from literary sources, 0.8-1.0 kWh / kg of ash.

Результат достигается за счет того, что для плавления золы-уноса и шлака, образующихся при сжигании ТКО на МСЗ, использую резистивный нагрев золы-уноса и шлака, что обеспечивает непрерывность и длительность работы печи до 2 лет.The result is achieved due to the fact that for the melting of fly ash and slag formed during the combustion of MSW at the incinerator, I use resistive heating of fly ash and slag, which ensures the continuity and duration of the furnace up to 2 years.

Предлагается способ плавления золы-уноса и шлака, образующихся при сжигании ТКО на МСЗ, включающий запуск печи, разогрев печи, загрузку материала в объем печи, переплав материала, слив получаемого расплава шлака в водяную ванну, охлаждение расплава шлака и грануляцию. Согласно изобретению, для запуска печи применяют дуговой разряд, поджиг дуги осуществляют между графитированным и подовым электродами, ванну расплава получают путем плавления предварительно загруженных в печь золы-уноса и шлака от сжигании ТКО на МСЗ, переплав золы-уноса и шлака осуществляют за счет резистивного нагрева от протекания тока по электродам, электрической дуге, расплаву и расплавляемым золе-уноса и шлаку. Дуговой разряд применяют для запуска печи при организации первичного канала для прохождения тока, затем переходят на резистивный нагрев золы-уноса и шлака от сжигании ТКО на МСЗ.A method is proposed for melting fly ash and slag formed during the combustion of MSW at the MSZ, including starting the furnace, heating the furnace, loading material into the furnace volume, remelting the material, draining the resulting slag melt into a water bath, cooling the slag melt and granulation. According to the invention, an arc discharge is used to start the furnace, the arc is ignited between the graphite and bottom electrodes, the melt pool is obtained by melting the fly ash and slag from MSW incineration preliminarily loaded into the furnace at the MSZ, the fly ash and slag are remelted by resistive heating from the flow of current through the electrodes, electric arc, melt and melted fly ash and slag. The arc discharge is used to start the furnace when organizing the primary channel for the passage of current, then they switch to resistive heating of fly ash and slag from MSW incineration at the incinerator.

Для реализации способа плавления золы-уноса и шлака, образующихся при сжигании ТКО на МСЗ, используют плазменно-термическую печь, аналогичную РТП с одним электродом.To implement the method of melting fly ash and slag formed during the combustion of MSW at the MSZ, a plasma-thermal furnace similar to a single-electrode RTP is used.

На фиг. 1 представлена схема плазменно-термической печи, где: 1 - графитированный электрод (катод); 2 - подовый электрод (анод); 3 - корпус печи; 4 - источник питания электрического тока, включающий выпрямитель и трансформатор; 5 - постоянный расплав (болото или ванна расплава); 6 - золошлаковый расплав; 7 - изложница (емкость для слива переплавленного шлака). Плазменно-термическая печь включает также, непоказанные на фиг. 1, блок загрузки перерабатываемого материала из бункеров через труботечки, блок газоочистки, включающий газоохладитель, фильтры и вытяжную трубу; блок утилизации золы, включающий систему слива переплавленного шлака, изложницу, летку.In FIG. 1 shows a diagram of a plasma-thermal furnace, where: 1 - graphite electrode (cathode); 2 - bottom electrode (anode); 3 - furnace body; 4 - power supply of electric current, including a rectifier and a transformer; 5 - permanent melt (swamp or melt bath); 6 - ash and slag melt; 7 - mold (container for draining remelted slag). The plasma thermal furnace also includes, not shown in FIG. 1, a unit for loading processed material from bunkers through pipes, a gas cleaning unit, including a gas cooler, filters and an exhaust pipe; ash utilization unit, including the remelted slag discharge system, mold, tap-hole.

Корпус 3 печи представляет собой металлический водоохлождаемый кожух, футерованный изнутри (стены и под) высокотемпературным материалом. В рабочем пространстве печи находится графитированный электрод 1, удерживаемый электрододержателем, погруженный в золошлаковый расплав 6. Подовый электрод 2 расположен в поде печи под постоянным расплавом 5.The body 3 of the furnace is a metal water-cooled casing, lined from the inside (walls and under) with high-temperature material. In the working space of the furnace there is a graphite electrode 1, held by an electrode holder, immersed in the ash and slag melt 6. The bottom electrode 2 is located in the furnace bottom under the constant melt 5.

Поджиг дуги производят между графитированным электродом 1 и подовым электродом 2. Печь разогревают на золе-уноса и шлаке от сжигания ТКО на МСЗ до получения ванны расплава 5. После разогрева производят загрузку материала, а именно, золы-уноса и шлака от сжигания ТКО на МСЗ, в объем печи. Переплав перерабатываемых золы-уноса и шлака производят за счет теплоты, возникающей при протекании тока по электродам, электрической дуге, расплаву и расплавляемому материалу. Время расплава перерабатываемого материала зависит от объема печи и количества золы-уноса и шлака.The ignition of the arc is carried out between the graphite electrode 1 and the bottom electrode 2. The furnace is heated on fly ash and slag from MSW incineration at the MSZ until a melt pool 5 is obtained. After heating, the material is loaded, namely fly ash and slag from MSW combustion at the MSZ , in the volume of the furnace. The remelting of recyclable fly ash and slag is carried out due to the heat that occurs when current flows through the electrodes, electric arc, melt and melted material. The melting time of the processed material depends on the volume of the furnace and the amount of fly ash and slag.

Дымовые газы отводят дымососом через фильтры в вытяжную трубу (на фигуре не показано). Из переплавляемых золы-уноса и шлака в систему газоочистки уходят легколетучие компоненты (K, Na, C, Cl, S) и тяжелые металлы (Zn, Cu, Cd, Pb). Здесь же происходит улавливание вторичной пыли с повышенным содержанием тяжелых и цветных металлов.Flue gases are removed by a smoke exhauster through filters into an exhaust pipe (not shown in the figure). From remelted fly ash and slag, volatile components (K, Na, C, Cl, S) and heavy metals (Zn, Cu, Cd, Pb) go into the gas cleaning system. Secondary dust with a high content of heavy and non-ferrous metals is also captured here.

Получаемый расплав сливают в изложницу 7 (водяную ванну) через летку, пробиваемую по мере накопления расплава. В водяной ванне происходит охлаждение расплава шлака и грануляция. Температура расплава золы на сливе tраспл.слив=1350°С.The resulting melt is poured into the mold 7 (water bath) through the tap-hole punched as the melt accumulates. In the water bath, the slag melt is cooled and granulated. The temperature of the ash melt on the drain t melt. drain =1350°C.

Гранулированный шлак в виде частиц размером до нескольких мм имеет высокую устойчивость к растворению в воде и слабых кислотах. Такой шлак относится к 4 классу опасности и пригоден для строительства автодорог, производства строительных материалов.Granulated slag in the form of particles up to several mm in size has a high resistance to dissolution in water and weak acids. Such slag belongs to the 4th hazard class and is suitable for the construction of roads, the production of building materials.

В целом способа обеспечивает непрерывную переработку до 90% исходной массы золы-уноса и шлака, образующихся при сжигании ТКО на МСЗ, в экологически безопасные продукты. Диоксины, содержащиеся в исходно материале, в полученном остеклованном шлаке отсутствуют полностью.In general, the method provides continuous processing of up to 90% of the initial mass of fly ash and slag, formed during the combustion of MSW at the incinerator, into environmentally friendly products. The dioxins contained in the original material are completely absent in the resulting vitrified slag.

Длительность непрерывного режима работы плазменно-термической печи составляет 1-2 года. Удельный расход электроэнергии на плавление золы-уноса и шлака не превышает 0,8-1,0 кВт⋅ч на килограмм золы-уноса и шлака.The duration of the continuous operation of the plasma-thermal furnace is 1-2 years. The specific power consumption for melting fly ash and slag does not exceed 0.8-1.0 kWh per kilogram of fly ash and slag.

Для подтверждения осуществления изобретения была проведена экспериментальная плавка золы мусоросжигательного завода в РТП. В результате переплава золы мусоросжигательного завода получились мелкие частички остеклованного шлака в виде крупного песка (фиг. 2).To confirm the implementation of the invention, an experimental melting of the ash from an incineration plant in the RTP was carried out. As a result of the remelting of the ash from the incineration plant, small particles of vitrified slag were obtained in the form of coarse sand (Fig. 2).

На весь цикл переплава 320 кг золы мусоросжигательного завода и 50 кг известняка при получении остеклованного шлака было затрачено 402 кВт ч электроэнергии. Удельные энергозатраты составили 1,08 кВт⋅ч на килограмм золы.For the entire remelting cycle of 320 kg of incinerator ash and 50 kg of limestone, 402 kWh of electricity was spent to obtain vitrified slag. Specific energy consumption was 1.08 kWh per kilogram of ash.

По литературным данным удельные энергозатраты на плавление золы составляют 0,8-1,0 кВт⋅ч на килограмм золы [В.П. Лукашов, С.П. Ващенко, Г.И. Багрянцев, Х.С. Пак, Плазмотермическая переработка твердых отходов // Экология и промышленность России, 2005; Х.С. Пак Исследование состава и свойств шлака при плазменном переплаве золы мусоросжигательных заводов // Теплофизика и аэромеханика Т18, №2, 2011 с. 325-333; Ariake K., Koga A., Matsuoka Y. et al. Plasma slagging system for incineration of ash // FAPJG, 1995, N144, P. 3-8].According to the literature, the specific energy consumption for melting ash is 0.8-1.0 kWh per kilogram of ash [V.P. Lukashov, S.P. Vashchenko, G.I. Bagryantsev, H.S. Pak, Plasma-thermal processing of solid waste // Ecology and industry of Russia, 2005; H.S. Pak Investigation of the composition and properties of slag during plasma remelting of waste incineration plant ash // Thermophysics and Aeromechanics T18, No. 2, 2011 p. 325-333; Ariake K., Koga A., Matsuoka Y. et al. Plasma slagging system for incineration of ash // FAPJG, 1995, N144, P. 3-8].

Таким образом, показана возможность использования печи, аналогичной известной из области техники руднотермической печи, для переплава золы МСЗ с получением нового технического результата. При этом сохраняется основное преимущество использования такой печи, а именно, длительная непрерывная работа до 2-х лет, а удельные затраты электроэнергии уменьшаются в 2-3 раза и соответствуют известным технологиям, основанным на использовании электродуговых плазмотронов. Следует отметить, что длительность работы известных установок, основанных на использовании электродуговых плазмотронов для плавления золошлаковых отходов МСЗ, зависит от ресурса работы электродов используемых электродуговых плазмотронов, который на сегодняшний момент составляет от 100 до 1000 часов согласно открытым данным.Thus, the possibility of using a furnace similar to the ore-thermal furnace known from the field of technology for remelting MSZ ash with a new technical result is shown. At the same time, the main advantage of using such a furnace remains, namely, long-term continuous operation up to 2 years, and the specific energy costs are reduced by 2-3 times and correspond to known technologies based on the use of electric arc plasma torches. It should be noted that the duration of operation of known installations based on the use of electric arc plasma torches for melting ash and slag waste from the MSZ depends on the service life of the electrodes of the used electric arc plasma torches, which currently ranges from 100 to 1000 hours according to open data.

Claims (1)

Способ плавления золы-уноса и шлака, образующихся при сжигании твердых коммунальных отходов (ТКО) на мусоросжигательных заводах (МСЗ), включающий запуск печи, разогрев печи, загрузку материала в объём печи, переплав материала, слив получаемого расплава шлака в водяную ванну, охлаждение расплава шлака и грануляцию, отличающийся тем, что для запуска печи применяют дуговой разряд, поджиг дуги осуществляют между графитированным и подовым электродами, ванну расплава получают путем плавления предварительно загруженных в печь золы-уноса и шлака от сжигания ТКО на МСЗ, переплав золы-уноса и шлака от сжигания ТКО на МСЗ осуществляют за счёт резистивного нагрева от протекания тока по электродам, электрической дуге, расплаву и расплавляемым золе-уноса и шлаку.A method for melting fly ash and slag generated during the combustion of municipal solid waste (MSW) at waste incineration plants (MSW), including starting the furnace, heating the furnace, loading material into the furnace volume, remelting the material, draining the resulting slag melt into a water bath, cooling the melt slag and granulation, characterized in that an arc discharge is used to start the furnace, the arc is ignited between graphite and hearth electrodes, the melt bath is obtained by melting fly ash and slag from MSW incineration at the incinerator pre-loaded into the furnace, remelting of fly ash and slag from incineration of MSW at the MSZ is carried out due to resistive heating from the flow of current through the electrodes, electric arc, melt and melted fly ash and slag.
RU2021133481A 2021-11-18 Method for melting ash and slag from waste incineration plants RU2775593C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775593C1 true RU2775593C1 (en) 2022-07-05

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2040864C1 (en) * 1990-03-19 1995-07-25 Клесим Direct current smelting furnace
JP2001324124A (en) * 2000-05-15 2001-11-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Plasma arc type ash melting furnace
JP2004045030A (en) * 2003-09-30 2004-02-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Waste melting furnace
RU166293U1 (en) * 2016-05-10 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) PLASMA RESISTIVE MINE ELECTRIC FURNACE FOR PROCESSING SOLID CARBON-CONTAINING TECHNOGENIC WASTE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2040864C1 (en) * 1990-03-19 1995-07-25 Клесим Direct current smelting furnace
JP2001324124A (en) * 2000-05-15 2001-11-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Plasma arc type ash melting furnace
JP2004045030A (en) * 2003-09-30 2004-02-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Waste melting furnace
RU166293U1 (en) * 2016-05-10 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) PLASMA RESISTIVE MINE ELECTRIC FURNACE FOR PROCESSING SOLID CARBON-CONTAINING TECHNOGENIC WASTE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5361971B2 (en) Apparatus and method for incineration ash treatment using plasma arc
US5925165A (en) Process and apparatus for the 3-stage treatment of solid residues from refuse incineration plants
US5765489A (en) Process for the treatment of solid residue from refuse incineration plants, and apparatus for performing the process
CN112122307A (en) Dangerous waste plasma melting treatment system
RU2775593C1 (en) Method for melting ash and slag from waste incineration plants
RU2343353C2 (en) Method of thermal waste-free recycling of public solid waste
JPH06296956A (en) Method and device for recovering glass and metal from solid residue left in refuse incinerator
Drouet et al. Drosrite salt-free processing of hot aluminum dross
JP3280265B2 (en) Apparatus and method for melting incineration residue and fly ash
Domarov et al. Plasma-thermal remelting of ash and slag waste from waste incineration plants
RU2461776C1 (en) Non-waste thermal processing method of solid public wastes, and unit for its implementation
KR200231985Y1 (en) Melting processing installation for brown gas
Kurka et al. Reducing the content of zinc in metallurgical waste in a rotary kiln
JPH0355410A (en) Melting and disposing method for incinerated ash
JP4216160B2 (en) Industrial waste treatment equipment
KR100535196B1 (en) Method and apparatus for the thermal treatment of fly dust from grate incineration plants
CN218972671U (en) Plasma melting furnace
RU2769386C1 (en) Device for glazing toxic waste with high ash content by high-temperature treatment
RU2012119234A (en) METHOD FOR ENVIRONMENTALLY FRIENDLY PROCESSING OF SOLID DOMESTIC WASTE WITH PRODUCTION OF HEAT ENERGY AND CONSTRUCTION MATERIALS AND THE RECYCLING PLANT FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2147712C1 (en) Method of thermal reworking of solid wastes
JP2005120420A (en) Treatment method for bauxite dissolution residue
SU1767290A1 (en) Continuously operating furnace for burning solid domestic garbage
JPS60103215A (en) Disposal of waste
Drouet Drosrite extensive on-site hot dross treatment tests
JPH0519277B2 (en)