Illustrazioni correlate
![2.3.1 Controllo della temperatura e del tempo di torrefazione
La temperatura di torrefazione è il fattore più critico che determina la resistenza finale di consolidamento dei pellet. Una temperatura di torrefazione appropriata (tipicamente tra 1200-1250°C) promuove la ricristallizzazione della magnetite (Fe₃O₄) in ematite (Fe₂O₃) all'interno dei pellet, formando una densa struttura cristallina interbloccata, conferendo così una sufficiente resistenza meccanica ai pellet. Se la temperatura è troppo bassa, il consolidamento è insufficiente, portando a un'inadeguata resistenza dei pellet. Se la temperatura è troppo alta, può verificarsi una fusione eccessiva, causando l'adesione in fase liquida dei pellet, il che deteriora la permeabilità della carica, aumenta il consumo di energia e il contenuto di FeO e riduce la riducibilità dei pellet.
Il controllo della temperatura si ottiene principalmente regolando direttamente la portata del gas e indirettamente regolando il volume dell'aria di combustione e la temperatura e il volume dell'aria di ogni cassone del vento. Tuttavia, esistono forti relazioni di accoppiamento tra queste variabili e la regolazione di un parametro spesso influisce sugli altri. Ciò richiede che il sistema di controllo abbia un alto grado di coordinamento e precisione, un processo che spesso si basa su vari metodi di analisi dei dati. Ad esempio, Liu Piliang et al. hanno studiato la temperatura di torrefazione di una macchina di torrefazione a nastro di tipo D-L da 624 m2 di Baotou Steel e hanno scoperto, attraverso l'analisi di correlazione utilizzando SPSS e l'analisi di regressione utilizzando MATLAB, che i fattori che influenzano significativamente la temperatura di torrefazione erano la temperatura della cappa 14# e la temperatura del cassone del vento 14#. Nella produzione effettiva, la temperatura di ogni bruciatore viene regolata per garantire che ogni sezione di processo del processo di torrefazione dei pellet raggiunga la temperatura e il gradiente di temperatura richiesti. Pertanto, un controllo accurato e stabile della temperatura della macchina di torrefazione è fondamentale per migliorare il processo di torrefazione e la qualità dei pellet. [1] Yu Haizhao, Liao Jiyong, Fan Xiaohui. Applicazione e progresso della ricerca della tecnologia dei pellet nella macchina di torrefazione a nastro [J]. Sintering Pellet, 2020, 45(04):47-54+70. DOI:10.13403/j.sjqt.2020.04.054.
Il tempo di torrefazione è determinato dalla lunghezza della macchina di torrefazione a nastro e dalla velocità di marcia del carrello. Più veloce è la velocità della macchina, maggiore è la produzione, ma più breve è il tempo di permanenza in ogni sezione di processo. La velocità della macchina deve essere abbinata al regime termico per garantire che i pellet completino tutte le necessarie modifiche fisiche e chimiche entro un tempo limitato. Frequenti regolazioni della velocità della macchina indicano instabilità della produzione. Idealmente, una velocità costante della macchina viene mantenuta in un regime termico stabile. Il sistema di trasmissione della macchina di torrefazione include tipicamente un motore, un riduttore e un albero di trasmissione. L'affidabilità di ogni componente influisce direttamente sul buon funzionamento del carrello, inclusi il nastro trasportatore e il tamburo di azionamento. I guasti alle apparecchiature possono causare fluttuazioni nelle condizioni operative e, in casi gravi, possono portare all'arresto dell'intero sistema di trasmissione.
2.3.2 Impostazione dell'atmosfera del forno, della velocità dell'aria e del volume dell'aria
Il sistema dell'aria di processo è il "sistema respiratorio" della macchina di torrefazione a nastro, responsabile del trasporto del calore, del controllo dell'atmosfera e della rimozione dei gas di scarico. Pertanto, il guasto e l'arresto di qualsiasi ventilatore avranno un impatto molto grave sull'intero processo di torrefazione. In particolare, i problemi con il ventilatore di raffreddamento e il ventilatore principale di tiraggio indotto possono causare un aumento eccessivo della temperatura della macchina di torrefazione, portando a gravi danni alle apparecchiature. [1] Chang Tao. Panoramica funzionale dei ventilatori dell'aria di processo nella macchina di torrefazione a nastro [J](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FDDH0qyRcjYzIyMRRkKUIJcdlgPmgPMHT%2Ff3d19d20-94a8-4c09-8e14-d71fe09abb08%2F193d559a-d99c-43db-acd7-15de7b277e53.png&w=3840&q=75)
Innanzitutto, le fibre vengono pretrattate. Le fibre di basalto vengono tagliate in fibre corte di 10 cm di lunghezza, immerse in etanolo anidro per 30 minuti per rimuovere l'olio superficiale, e quindi essiccate in un forno a 80℃ per 2 ore per un uso successivo. Le soluzioni di etanolo KH-560 (1%, 3%, 5%, 7%) vengono preparate in base alla concentrazione impostata, mescolate uniformemente e versate in un matraccio a tre colli, seguite da dispersione ultrasonica per 10 minuti per garantire una dispersione uniforme dell'agente di accoppiamento. Dopo aver completato la preparazione di cui sopra, le fibre di basalto essiccate vengono poste nel matraccio e fatte reagire a una temperatura impostata (40℃, 60℃, 80℃) con una velocità di agitazione di 100 giri/min per un certo tempo (1h, 2h, 3h). Dopo la reazione, le fibre vengono estratte, lavate 3 volte con etanolo anidro per rimuovere l'agente di accoppiamento non reagito, e quindi essiccate in un forno a 100℃ per 3 ore per ottenere fibre di basalto modificate, che vengono sigillate e conservate per un uso successivo. Innanzitutto, viene preparata la matrice resinosa. La resina epossidica E-51, l'agente indurente MTHPA e l'acceleratore EMI-2,4 vengono pesati secondo il rapporto di formula, e mescolati e miscelati in un bagno d'olio a 60℃ per 30 minuti per ottenere una matrice resinosa uniforme. Quindi, le fibre di basalto modificate vengono aggiunte alla matrice resinosa in base al contenuto impostato (10% in peso, 15% in peso, 20% in peso, 25% in peso), agitate meccanicamente (velocità 300 giri/min) per 20 minuti, e quindi disperse ultrasonicamente per 15 minuti per garantire che le fibre siano uniformemente disperse nella matrice resinosa ed evitare l'agglomerazione. Quindi, il materiale miscelato viene versato in uno stampo (150 mm × 100 mm × 4 mm) pre-rivestito con un agente distaccante, posto in una pressa a caldo e polimerizzato a una pressione di 5 MPa secondo la temperatura di polimerizzazione impostata (60℃, 70℃, 80℃, 90℃) e il tempo di polimerizzazione (2h, 3h, 4h, 5h). Dopo la polimerizzazione, viene raffreddato naturalmente a temperatura ambiente, sformato per ottenere campioni di materiale composito BF/EP, che vengono trasformati in campioni di trazione, impatto e flessione secondo gli standard di prova, e vengono rimosse bave e difetti sulla superficie del campione.
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