PLASMADUST工藝方法是plasmasmenlt工藝終還原部分的變型，用於從各種氧化物廢料(例如集塵器粉塵)中回收金屬。細粒狀的氧化物廢料與煤粉一起用工作氣體噴入焦炭填充床豎爐，該豎爐裝備有等離子發生器，設備工作原理與plasmasmelt法基本相同，用該方法處理有色金屬廢料具有很高的回收率。
基本介紹
- 中文名：PLASMADUST工藝
- 外文名：PLASMADUST process
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 作用：回收金屬
簡介,歷史沿革,原理,特點,分類,發展前景,
簡介
PLASMADUST工藝方法是plasmasmenlt工藝終還原部分的變型，用於從各種氧化物廢料(例如集塵器粉塵)中回收金屬。細粒狀的氧化物廢料與煤粉一起用工作氣體噴入焦炭填充床豎爐，該豎爐裝備有等離子發生器，設備工作原理與plasmasmelt法基本相同，用該方法處理有色金屬廢料具有很高的回收率。這些金屬的氧化物在充滿焦炭的豎滬里被還原，還原出的金屬揮發並隨煤氣一起從豎爐爐頂排出，然後這些金屬在爐外用一個常規的冷凝器收集起來。用含有大量鋅、鉛氧化物做為原料冶煉時，其鋅、鉛和鐵的回收率可達96%。處理冶煉不鏽鋼的爐塵時，生產的合金鐵水幾乎全部回收了爐塵中的鉻、鎳和銅。
歷史沿革
1980～1981年，瑞典的SKF公司將一座年產2.5萬t海綿鐵的維伯爾直接還原法的裝置改造為Plasmared(電漿還原)裝置，用電漿作為熱源生產直接還原鐵在工業上得到實現。開始使用的還原劑是液化石油氣，1982年改造後可使用水煤漿。與此同時，其他電漿熔融還原法也在不少國家得到試驗和開發。
原理
等離子是固態、液態和氣態之外的物質第4態，是分布於中性粒子氣體中的電子與離子的混合物，本身電性中和，可導電。電漿是用直流或交流電在兩個或更多個電極間放電獲得的。用高頻電場放電也可獲得功率不大的電漿。氣體電離成電子和離子時吸收電能，而當其複合時則放出熱能。它是一種新的電熱能源，從冶金工程用大功率發生器看，可以說是一種氣體電弧。
特點
採用電漿冶煉具有以下特徵：
1.能量高度集中
冶金用電漿的焓值常在12000～45000kJ/m，其能量集中程度遠高於高爐熱風，故可產生高溫。常規工業加熱，溫度達到2000℃已近極限，而在等離子火炬中，溫度可達很高，例如4000℃。
2.氧勢可調
電漿加熱，可以採用不同的電漿工作氣體或工藝氣體，工作氣氛的氧勢隨工作氣體發生變化，因此採用不同的工作氣體，就可達到調整氧勢的目的。如採用H2、CO形成還原性火焰，採用Ar2、N2形成中性火焰，而採用空氣或O2即形成氧化性火焰。
3.電熱轉換效率
常用電漿發生器用直流電，因此功率因數高，網路損失小，傳熱過程不僅依靠輻射也依靠高速氣體的對流，電熱效率較高。這一電能轉換系統易於調整參數，穩定的電弧設備也比較簡單。
分類
熔融還原煉鐵工藝實際上是以煤粉為主要能源。有效地以煤作為熱源和還原劑只有兩條出路，即採用氧煤強化法或電煤強化法。採用電漿加熱可將電能有效地轉變為熱能，加速煤的燃燒和氣化，從而將電漿技術用於鐵礦石的直接還原和熔融還原工藝是可行的。SKF公司的等離子熔融還原技術有PLASMARED、PLASMASMELT、PLASMADUST和PLASMACHROME等4種工藝。
發展前景
電漿熔融還原是一種高效的電煤熔融還原方法。從研究開發的多種工藝特點看，在處理難熔和難還原金屬及工業廢棄物方面有很大的優勢，瑞典仍然用該類裝置從氧化物廢料中回收金屬;小規模生產靈活性優於高爐。隨著電力工業的加速發展和電價降低，電漿熔融還原在中國的發展前景廣闊。
