山东铝业(赤泥处理)工艺设计报告20181212

貳:工藝與製程設計
脫水赤泥之造粒
脫水後之脫水赤泥可由輸送帶輸送至儲存槽予以儲存， 儲存槽之個數與大小可依山東鋁業之生產作業模式再與 以設計。 但須有一個80m3的儲存槽存放澎潤土，一個80M3的儲存 槽存放焦碳粉或無煙煤粉。 秤重後之脫水赤泥與定量之澎潤土與焦碳粉或無煙煤粉 經由螺旋輸送機予以混合，再經由輸送帶輸送至碟型造 粒機予以造粒。 於造粒機造粒時,適度的噴水造成水霧以求得有足夠強度 之冷粒，造粒形成之大小約7~15mm。
參:設備選型
鑄鐵機
潛弧式電爐規劃 4小時出鐵一次。 2小時出渣一次。 鐵水包可規劃為45~50噸之鐵水包。 渣桶可規劃為 25噸渣桶。 可規劃55m鑄鐵機即可。
敬 請 指 教
參:設備選型
本製程需要之主設備為 造粒機 轉體爐(Rotary Hearth Furnance) 潛弧式電爐(Submerged Arc Furnance) 鑄鐵機 集塵系統 原料輸送系統
參:設備選型
造粒機
型式 : 碟型造粒機 數量 : 壹 材質 : 低碳鋼 碟型直徑 :6 米 碟型深度 :500 ~ 700mm 旋轉速度 :8 ~ 10rpm 傾斜角度 :45 ~60∘ 驅動動力 :90kw 底部刮板 : -衝程 :290mm -速度 :7~8次/min
貳:工藝與製程設計
冷粒之預還原
第二主要部驟是將冷粒投入轉體爐(Rotary Hearth Furnance)進行金屬部分的預還原。 冷粒經由輸送帶再藉由特殊設計之水冷卸料螺旋棒將冷 粒均勻投入爐內，冷粒於爐內期部份的碳與氧生成之一 氧化碳可將冷粒中部份的鐵還原，而其產生之廢氣粉塵 可用集塵系統與以收集，部分鋅，鉛及鹵素元素會於此 粉塵富集。 轉體爐將冷粒之溫度升溫至1100℃，使用天然氣為能源 來源，加熱完之冷粒稱乎為熱粒。
參:設備選型
潛弧式電爐(Submerged Arc Furnance)
爐壁耐火材厚度 : 500mm 爐用變壓器容量 : 26MVA 電極棒直徑 : 608mm(24 inch) 電極棒長度 : 2400mm 電極棒材質 : 石墨 爐蓋型式 : 噴水式水箱水冷爐蓋外噴附250mm耐火泥 鐵水佔爐直徑 : 8400mm 爐蓋直徑 : 約 9400mm 集塵彎頭直徑 : 約 1320mm
山東鋁業赤泥處理方案
發表單位：誠達 報 告 人： 報告日期：2018/12/12
大綱
• • • • 壹:赤泥之成分與年處理量 貳:工藝與製程設計 參:設備選型 肆:總結
壹:赤泥之成分與年處理量
% CaO 赤泥成分
山東鋁業提供
Leabharlann Baidu
MgO
SiO2
T.Fe 81
C 6
P 0.13
S
H2O 2 ?
由於山東鋁業對於赤泥已具備有將其水分去除之能力， 因此不考慮此部分之製程設計。 赤泥將其水分去除後，於此稱呼為脫水赤泥，脫水赤泥之 含水率要求≦20%。 依山東鋁業所提出之赤泥總鐵為81%，其於赤泥是以Fe2O3 之形態存在。 有效鐵之計算以116/164 X 81% X 92% = 52.7% 20噸/Hr x 52.7% = 10.54噸/Hr 鐵水。 20噸/Hr x 47.3% = 9.46噸/Hr 爐渣 月處理量乃以脫水赤泥12000噸/月，年處理量為144000噸/年， 480噸/天為依據來作為設備選型(300工作天)。
參:設備選型
轉體爐(Rotary Hearth Furnance)
爐內徑 : 6m 爐高 : 1.1m 旋轉速度 : 26.2mm/sec(爐中心) 驅動動力 : 16kw 4p AC460V 50HZ : 2 sets
參:設備選型
潛弧式電爐(Submerged Arc Furnance)
型式 : 潛弧式電爐 數量 : 壹 原料處理 : RHF 出鋼熱粒 原料處理量 : 20.63 噸/Hr 爐直徑 : 9400mm 爐高 : 3600mm 鐵水佔爐直徑 : 8400mm 鐵水容積 : 38m3 爐底板厚度 : 30mm 爐璧鐵殼厚度: 30mm 爐底耐火材厚度 : 950mm
貳:工藝與製程設計
熱粒之加熱與金屬還原
第三主要部驟是將熱粒投入潛弧式電爐(Submerged Arc Furnance)加熱進行金屬還原。 金屬部分還原之熱粒由轉體爐轉出至熱粒罐，由秤重裝 置控制熱粒之落料量，再由行車將熱粒罐吊至潛弧式電 爐上方落料位置，經由特殊設計之加料裝置將熱粒連續 性投料入爐內，加料裝置可控制料層之高度。 藉由熱粒溫度持續升高，其熱粒中殘餘的碳持續性將金 屬還原。採間斷性的出鐵與出渣。 產生之鐵水可使用鑄鐵機鑄成鑄鐵錠。 產生之爐渣可依爐渣處理製程後續應用。
參:設備選型
造粒機
-驅動動力 :2.5kw -括板尖端材質:陶瓷 邊刮刀 : -衝程 :165 mm -速度 :7~8次/min -驅動動力 :1.2kw -括刀尖端材質:陶瓷 設備能力 :30tons/Hr
參:設備選型
轉體爐(Rotary Hearth Furnance)
型式 : 甜甜圈式，三區控制 數量 : 壹 材質 : 低碳鋼 冷粒大小 :7~13mm 冷粒進爐溫度 :室溫 冷粒出爐溫度 :1100℃~1200℃ 爐內最高溫度 :1300℃ 冷粒進料速度 :27.5噸/Hr 熱粒出料速度 :20.63噸/Hr 燃燒器燃料 :N.G.(9600Kcal/Nm3) 爐外徑 : 23m