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)
Materie prime: Resina epossidica E-51 (valore epossidico 0,51 eq/100g, grado industriale), agente indurente anidride metiltetraidroftalica (MTHPA, grado industriale), acceleratore 2-etil-4-metilimidazolo (EMI-2,4, grado analitico), fibra di basalto continua (diametro 13μm, resistenza alla trazione ≥3500MPa, modulo ≥90GPa), agente di accoppiamento silanico KH-560 (grado analitico), etanolo anidro (grado analitico). Preparazione preliminare: Le fibre di basalto sono state tagliate in fibre corte da 10 cm, immerse in etanolo anidro per 30 minuti per rimuovere l'olio, essiccate in un forno a 80℃ per 2 ore per rimuovere l'umidità e sigillate per un uso successivo. Modifica della superficie delle fibre: È stato utilizzato un esperimento a variabile singola per ottimizzare KH-560. I parametri chiave erano la concentrazione dell'agente di accoppiamento (1%, 3%, 5%, 7% in volume), la temperatura di modifica (40℃, 60℃, 80℃) e il tempo di modifica (1h, 2h, 3h). Il processo di implementazione è stato il seguente: la soluzione di etanolo KH-560 è stata preparata in base alla concentrazione e dispersa a ultrasuoni per 10 minuti. Le fibre pretrattate sono state poste nella soluzione e agitate a 100 giri/min alla temperatura impostata. Dopo la reazione, le fibre sono state lavate tre volte con etanolo anidro, essiccate in un forno a 100℃ per 3 ore e sigillate per la conservazione. La caratterizzazione è stata eseguita utilizzando FT-IR per analizzare i gruppi funzionali, SEM per osservare la morfologia e uno strumento di misurazione dell'angolo di contatto per testare l'idrofilia/idrofobicità. Preparazione del materiale composito: Il rapporto in massa tra resina epossidica e agente indurente era 100:80, la quantità di acceleratore era il 2% della massa della resina epossidica e il contenuto di fibre era del 10%-25% in peso. L'esperimento ortogonale L₁₆(4³) è stato utilizzato per l'ottimizzazione del processo. I fattori che influenzano erano il contenuto di fibre (10% in peso, 15% in peso, 20% in peso, 25% in peso), la temperatura di polimerizzazione (60℃, 70℃, 80℃, 90℃) e il tempo di polimerizzazione (2h, 3h, 4h, 5h). Gli indici di valutazione erano la resistenza alla trazione e la resistenza all'urto. Il processo di preparazione è stato il seguente: i materiali sono stati pesati secondo la formula e miscelati mediante agitazione in un bagno d'olio a 60℃ per 30 minuti per preparare la matrice resinosa. Le fibre modificate sono state aggiunte in base al contenuto e agitate meccanicamente a 300 giri/min per 20 minuti, seguite da dispersione a ultrasuoni per 15 minuti. La miscela è stata versata in uno stampo rivestito con agente distaccante (150 mm × 100 mm × 4 mm) e polimerizzata sotto pressione di 5 MPa in una pressa a caldo secondo le condizioni impostate. Dopo il raffreddamento e lo sformatura, è stato ottenuto il materiale grezzo. I provini per trazione, urto e flessione sono stati lavorati secondo gli standard per rimuovere bave e difetti. Test delle prestazioni: Per le proprietà meccaniche, sono stati testati 5 provini in ciascun gruppo ed è stato preso il valore medio. Le proprietà di trazione sono state testate secondo GB/T1447-2005 utilizzando una macchina di prova universale. Le proprietà di impatto sono state testate secondo GB/T1451-2005 utilizzando una macchina di prova di impatto a trave semplicemente appoggiata (energia di impatto 5J). Le proprietà di flessione sono state test
2.3.1 Controllo della temperatura e del tempo di torrefazion...
