Dalam artikel kami sebelumnya, "Apakah Debu Baja Anda Mengandung Seng? Inilah Cara Menanganinya", kami mengeksplorasi tantangan dan solusi untuk menangani debu baja yang mengandung seng dalam proses daur ulang metalurgi. Salah satu rute yang paling efektif untuk memulihkan logam berharga dari limbah ini adalah Rotary Hearth Furnace (RHF), yang mengandalkan debu baja berbentuk pelet untuk mencapai pemrosesan termal dan dezincifikasi yang efisien.
Blog lanjutan ini membahas faktor yang sering diabaikan namun sangat penting dalam efisiensi RHF: tingkat penghancurandan bagaimana hal tersebut secara langsung mempengaruhi laju dezincifikasi. Kami juga memeriksa parameter teknis yang mempengaruhi laju pembriketan bahan terikat RHF.
Apa yang dimaksud dengan Tingkat Penghancuran?
Tingkat penghancuran mengacu pada proporsi briket atau pelet yang hancur menjadi partikel-partikel halus (<1mm) selama berbagai tahap penanganan dan pengolahan. Disintegrasi ini membahayakan integritas struktural pelet dan mengganggu efisiensi operasional RHF dan kinerja penyisihan seng.
Berikut ini adalah rumus untuk menghitung laju penghancuran:
Pada dezincifikasi berbasis RHF, penghancuran terjadi pada dua tahap kritis:
| Panggung | Istilah Produk | Deskripsi |
| Sebelum RHF (aglomerasi) | Briket | Debu baja yang ditekan dingin dengan pengikat, belum dipanaskan |
| Di dalam RHF | Pelet | Briket yang diberi perlakuan panas yang mengalami reaksi reduksi |
1. 1. Selama Tahap Pembriketan dan Pra-perawatan
Sebelum masuk ke dalam RHF, debu baja dicampur dengan bahan pengikat dan bahan tambahan lainnya, dan dipadatkan menjadi briket dengan menggunakan mesin pembriketan. Kekuatan mekanik yang buruk - yang disebabkan oleh bahan pengikat yang tidak memadai, ketidakseimbangan kelembaban, atau pemadatan yang tidak memadai - dapat menyebabkan kerusakan briket selama pembriketan, penanganan, atau pengangkutan. Denda yang dihasilkan pada tahap ini akan dikembalikan ke proses persiapan dan pembriketan, sehingga meningkatkan konsumsi energi dan biaya.
2. Di dalam RHF (Tahap Pemrosesan Termal)
Setelah dikeringkan dan dimasukkan ke dalam RHF, briket mengalami reaksi suhu tinggi dan berubah menjadi pelet metalisasi saat mulai direduksi. Jika tidak memiliki stabilitas termal, briket dapat terfragmentasi di bawah tekanan uap, guncangan termal, atau tekanan sintering. Penghancuran pada tahap ini mengganggu penghilangan seng dengan mengurangi kontak padat-gas dan mendorong penyerapan kembali uap seng.
Itulah mengapa memahami dan mengendalikan laju penghancuran bukan hanya masalah kontrol kualitas - ini sangat penting untuk mencapai efisiensi dezincifikasi yang tinggi dalam operasi RHF.
Namun, bagaimana sebenarnya dampaknya terhadap dezincifikasi?
Hubungan Antara Penghancuran dan Dezincifikasi
Dalam proses RHF, dezincifikasi mengacu pada proporsi seng yang dihilangkan dari debu baja melalui reduksi dan penguapan pada suhu tinggi (900-1000℃). Reaksi ini bergantung pada struktur dan perilaku pelet di bawah panas.
Pabrik baja membutuhkan tingkat dezincifikasi sebesar ≥90% untuk debu yang mengandung seng agar memenuhi standar kandungan seng (Zn < 1%) yang diperlukan untuk digunakan kembali dalam tanur tiup (BF) atau tanur oksigen dasar (BOF).
Oleh karena itu, sangat penting untuk mengoptimalkan reaksi, dan di bawah ini adalah situasi ketika reaksi ini dioptimalkan:
- Pelet mempertahankan bentuk dan porositasnya cukup lama hingga reduksi selesai.
- Perpindahan panas ke dalam pelet sangat efisien.
- Kontak padat-gas cukup untuk memungkinkan uap seng keluar.
Selain itu, porositas pelet yang tinggi bagus untuk dezincifikasi karena seng yang berpori dapat lebih mudah keluar dari pelet. Tetapi porositas pelet yang tinggi dapat meningkatkan laju penghancuran (pelet rapuh) yang dapat menghambat kekuatan mekanik pelet.
Dampak dari Laju Penghancuran yang Tinggi:
- Kontrol Permukaan Reaksi Berkurang: Partikel-partikel halus menggumpal atau menyatu secara tidak teratur, sehingga menyebabkan distribusi panas yang tidak merata dan reaksi yang tidak sempurna.
- Adsorpsi Ulang Uap Seng: Ketika pelet hancur menjadi butiran-butiran halus, luas permukaannya meningkat secara tidak teratur, sehingga meningkatkan adsorpsi ulang uap seng ke partikel yang berdekatan, menurunkan tingkat penyisihan secara keseluruhan.
- Kehilangan Debu dan Emisi: Partikel-partikel halus dapat terbawa oleh aliran gas, menyebabkan kerugian material dan potensi emisi seng yang lebih tinggi pada sistem pengolahan gas hilir.
Oleh karena itu, tingkat penghancuran yang rendah sangat penting untuk menjaga integritas pelet, memaksimalkan efisiensi termal, dan mencapai tingkat dezincifikasi yang tinggi dalam operasi RHF.
Keuntungan dari Tingkat Penghancuran Rendah:
Mempertahankan tingkat penghancuran yang rendah menawarkan beberapa manfaat teknis dan operasional yang secara langsung meningkatkan kinerja dezincifikasi
- Efisiensi termal yang lebih tinggi: Pelet yang utuh mempertahankan bentuk dan porositas yang diinginkan, sehingga memungkinkan perpindahan panas yang lebih seragam.
- Emisi seng yang lebih rendah: Pelet yang utuh dengan porositas yang terkendali meminimalkan terperangkapnya uap dan memastikan pemisahan gas seng yang lebih bersih dari matriks padat-menghasilkan pengolahan gas hilir yang lebih efektif dan kandungan seng yang lebih rendah dalam residu padat.
- Pengoperasian tungku yang stabil: Persentase serbuk yang lebih tinggi dapat menyumbat bagian dalam RHF atau mengganggu zona kontak padat-gas, yang menyebabkan waktu tinggal yang tidak konsisten dan titik-titik panas atau dingin yang terlokalisasi. Penghalusan yang rendah memastikan dinamika aliran gas yang lebih halus dan keseragaman suhu, menjaga keseimbangan termal RHF.
- Peningkatan pemulihan logam secara keseluruhan: Pelet yang kuat dan tahan lama memungkinkan partisipasi penuh dalam reaksi reduksi dan penguapan. Hal ini memaksimalkan pemulihan tidak hanya seng, tetapi juga besi yang ada dalam debu baja, yang berkontribusi pada efisiensi sumber daya dan keuntungan ekonomi yang lebih tinggi.
- Proses pembuatan briket yang lebih sedikit dan biaya yang lebih murah: Selama tahap pembriketan, serbuk yang dihaluskan akan dikembalikan ke tahap persiapan dan dimasukkan ke dalam mesin briket lagi. Lebih sedikit briket yang pecah berarti Anda dapat menghemat upaya dalam mengulangi pekerjaan dan menghemat energi dan biaya.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Pembriketan untuk RHF
Mencapai briket dan pelet yang kuat dan tahan terhadap penghancuran dimulai dari tahap pembriketan. Laju pembriketan/pembuatan pelet (mengacu pada persentase material yang berhasil dibentuk menjadi briket/pelet berkekuatan tinggi) tergantung pada beberapa faktor yang saling terkait:
1. Jenis dan Dosis Pengikat
Pengikat Debu Baja untuk Dezincifikasi RHF
Pengikat berkinerja tinggi sangat penting untuk memberikan kekuatan mekanis dan stabilitas termal. Pengikat milik Jianjiemisalnya, dirancang untuk retensi kekuatan suhu tinggi. Pengikat yang tidak memadai - misalnya, pengikat molase yang tidak dapat dipertahankan dengan baik di bawah suhu tinggi - dapat menyebabkan briket/pelet yang rapuh dan mudah rusak dalam kondisi RHF.
2. Kadar air
Air adalah bahan tambahan yang diperlukan untuk mengaktifkan pengikat tertentu dan memungkinkan pengikatan dan pemadatan yang tepat. Namun, kelembapan yang berlebihan dapat menghambat efisiensi pengeringan dan meningkatkan risiko retakan atau deformasi selama pemanasan. Kisaran kelembaban target harus menyeimbangkan kemampuan kerja dan kinerja pengeringan. Dalam proses dezincifikasi RHF, kelembaban yang direkomendasikan untuk briket adalah ≤2%.
3. Distribusi Ukuran Partikel
Campuran partikel halus dan kasar yang bergradasi dengan baik akan menghasilkan pemadatan yang lebih baik pada struktur dan membantu briket mencapai angka Blaine yang ideal.
Terlalu banyak denda → Buat pelet yang padat tapi rapuh
Terlalu banyak partikel kasar → Mengurangi kontak pengikatan dan kekuatan mekanis.
Catatan: Persyaratan yang berbeda terhadap briket / pelet akan menimbulkan standar yang berbeda pada distribusi ukuran partikel. Untuk pertanyaan lebih lanjut tentang ukuran partikel, Anda dapat menghubungi kami untuk mendapatkan dukungan (konsultasi gratis).
4. Tekanan Pemadatan
Tekanan pembentukan yang digunakan selama pembriketan secara langsung berdampak pada kekuatan briket. Menggunakan mesin briket seperti mesin briket rol ganda dapat membantu meningkatkan kekuatan (≥750N per briket).
Tekanan yang lebih tinggi biasanya menghasilkan briket yang lebih tahan lama, tetapi kekuatan yang berlebihan dapat menyebabkan laminasi (struktur berlapis) dan tekanan internal, membuat pelet rentan terhadap guncangan termal.
5. Protokol Pengawetan dan Pengeringan
Pengawetan (untuk bahan pengikat kimia) dan pengeringan (untuk menghilangkan kelembapan) merupakan langkah yang sangat penting. Pengeringan yang tidak sempurna dapat menyebabkan ledakan uap dalam RHF, sementara pengeringan yang berlebihan dapat menyebabkan kerapuhan. Pengeringan yang terkendali dan bertahap sangat ideal.
6. Komposisi Kimia Debu
Adanya kandungan tertentu dalam debu seperti silikon, garam, sulfur, dan karbon dapat mengganggu reaksi atau struktur pengikat. Formulasi pengikat khusus mungkin diperlukan untuk mengatasi ketidakcocokan bahan kimia tertentu.
Mengoptimalkan Kualitas Pelet untuk Penghilangan Seng yang Unggul
Untuk memaksimalkan efisiensi dezincifikasi dalam RHF, pabrik dan operator harus mengontrol kualitas dan parameter proses. RHF bukan hanya sebuah tungku - ini adalah reaktor kimia di mana rekayasa pelet memainkan peran yang menentukan. Melalui pemilihan pengikat yang optimal, kontrol proses, dan persiapan bahan baku, industri dapat meningkatkan ketahanan pelet, memastikan penghilangan seng yang konsisten, dan berkontribusi pada siklus daur ulang yang lebih berkelanjutan.
Jika Anda ingin mengurangi penghancuran, meningkatkan kinerja pelet, dan mencapai efisiensi dezincifikasi lebih dari 90%, hubungi Jianjie sekarang untuk konsultasi ahli dan solusi pengikat khusus yang disesuaikan dengan aplikasi RHF Anda.
Indonesian 
English 
Arabic 
Chinese 
Russian