Stiri Online, Enciclopedie, Revista presei

Cuptoarele cu plasmă

in Chimie/Enciclopedie

Cuptoarele cu plasmă pot fi considerate tehnologii inovative care înlocuiesc tehnologiile convenţionale ce utilizează cuptoare cu pat de săruri, considerate a fi mai puţin eficiente. Topirea aluminiului în aceste cuptoare se realizează în mediu de plasmă stabil, sărac în oxigen. Presiunile parţiale ale oxigenului, hidrogenului şi azotului în instalaţiile cu plasmă care lucrează în atmosferă inertă sunt foarte mici.

Topirea în atmosferă de gaze inerte este echivalentă din punct de vedere termodinamic cu topirea într-un vid de 0,5mm Hg. Datorită stopării proceselor de oxidare, nu sunt necesare adaosuri de fluxuri de săruri şi tratamente asociate reciclării acestora. Se elimină astfel depozitarea în mediu şi problemele asociate de aceasta. De asemenea, absenţa aerului elimină pierderile de energie la încălzirea azotului din aerul atmosferic şi reduce volumul emisiilor gazoase din proces.

Tehnologia îşi demonstrează superioritatea mai ales la prelucrarea deşeurilor impurificate. Substanţele contaminante sunt arse sau volatilizate fără să fie necesare tratamente speciale. Este posibilă o strategie de control şi de tratament mult mai eficientă pentru emisiile gazoase în vederea eliminării producerii halogenilor care distrug stratul de ozon.

Cuptoarele cu plasmă utilizate la tratarea zgurilor generează energia (realizează plasma) cu ajutorul unui arc voltaic cu curent continuu (plasmotron cu arc voltaic). Acest tip de cuptoare de topire au început să fie utilizate pentru deşeurile de oţel încă din 1986. Varianta cuptoarelor cu plasmă, curent continuu şi atmosferă controlată pare a fi ideală pentru topirea deşeurilor de aluminiu.

● Electric Power Research Institute (EPRI), Center for Material Production (CMP) din SUA au susţinut în 1990-1991, un program pentru studierea posibilităţilor de utilizare a cuptoarelor cu plasmă la topirea aluminiului. În 1995 s-a construit un cuptor cu capacitatea de 1t la Wabash Alloys Cleveland, Ohio SUA.

Tratamentul aplicat zgurilor în aceste cuptoare are drept ţintă transformarea lor într-un produs care poate fi utilizat la elaborarea oţelului. Zgura este încărcată în cuptorul cu plasmă cu un adaos de oxid de calciu şi alte adaosuri de oxizi. Creşterea temperaturii în cuptor peste 1.400 0C conduce la topirea încărcăturii. Din proces rezultă aluminat de calciu care după evacuare din cuptor este granulat şi livrat spre oţelării.

● La Guillaume-Tremblay din Jonquiere Quebec Canada, aparţinând de Alcan International SUA, din 1990 funcţionează prima uzină care procesează zgura prin procedeul cu plasmă. Sunt procesate anual 18.000 tone de zgură. A doua uzină de tratament în plasmă a zgurilor a fost pusă în funcţiune din 1991 de Plasma Processing Corporation – PPC în Millwood West, Virginia SUA. În cele două uzine s-au procesat, timp de 5 ani, aproximativ 150.000 tone. Se utilizează sisteme cu plasmă care au puteri de 1,5MW.

Aproximativ 81% din energia consumată de jetul de plasmă este transformată în căldură utilă (15% se pierde prin apa de răcire a arzătorului cu jet de plasmă şi 4% se pierde cu gazele evacuate), în comparaţie cu 25% pentru arzătoarele convenţionale (75% se pierde cu gazele evacuate).
Prin prelucrarea zgurilor rezultate la elaborarea aluminiului fără adaos de săruri (“white dross”) s-a obţinut un material denumit Noval care conţine: alumină (Al2O3), nitrură de aluminiu (AlN), spinel de magneziu (MgAl2O4), aluminiu rezidual, cantităţi mici de alţi oxizi şi săruri. Conţinutul echivalent de alumină creşte de la 70% la 95%.

Produşii obţinuţi din utilizarea Novalului ca materie primă sunt: aluminatul de sodiu (Na2Al2O4), ceramica pe bază de spinel, alumina brună topită, un mediu de sablare şi aluminatul de calciu (CaAl2O4). În cuptoarele cu plasmă se pot prelucra şi zgurile cu conţinut de săruri între 10 şi 30% (“black dross”). Deoarece conţinutul de aluminiu este scăzut, este preferabil ca acestea să fie mai întâi mărunţite şi sortate pe clase granulometrice, pentru a introduce în cuptorul cu plasmă doar fracţiile cu conţinut ridicat de aluminiu.

● Goswell Developments procesează zgura de aluminiu folosind tehnologiile cu plasmă, într-o uzină amplasată în Durban, Africa de Sud. Se utilizează cuptorul cu plasmă cu arc considerat a fi mai eficient din punct de vedere al consumurilor energetice, în comparaţie cu cuptorul cu jet de plasmă.

Înainte de încărcarea în cuptor, zgura se mărunţeşte şi sortează pentru asigurarea dimensiunilor corecte pentru topire, obţinându-se o pulbere de zgură. Cuptorul se roteşte cu viteză controlată, căldura şi agitarea mecanică a materialului determină spargerea filmului de oxid de la suprafaţa aluminiului cuprins de zgură. Aluminiul topit este turnat sub formă de blocuri, iar reziduul de zgură răcit este livrat pentru procesare în vederea obţinerii aluminatului de calciu. Randamentul de recuperare al aluminiului este de ~ 95%.

loading...
DESCARCA APLICATIA CYD PE MOBIL
Aplicatie CYD Google Play

Nu sunt un artist, nu sunt un talentat scriitor, sunt om ca si tine. Doar ca diferentele dintre mine si tine o fac obiceiurile noastre si viata pe care o traim. Nu ne invartim in aceleasi anturaje, nu avem acelasi limbaj, la dracu nici macar nu ne cunoastem, dar sigur avem de impartit idei sau am avut aceleasi idei o data, desi repet nu ne cunoastem.

Nu te stiu, nu te cunosc, nu te vad, nu te ating, nu te caracterizez, nu te critic, nu te injur, nu te admir, nu te laud, dar tu poti sa ma critici, aplauzi, caracterizezi, poate chiar si sa ma apreciezi. E dreptul tau, e timpul tau.

Latest from Chimie

Industria aluminiului

Industria aluminiului Eficienţa procesatorilor din industria aluminiului secundar este strâns determinată de
LIKE-ul tau CONTEAZA!Ti-a placut articolul si ai dat LIKE? Inchide aici
Mergi la Sus

Copyright © 2016 by CYD.RO. Toate drepturile sunt rezervate
Designed by Dianys Media Solutions - realizare site web - creare site web