Kohlenstaub

Kohlenstaubanwendungen

Kohlestaub ist die pulverisierte Kohlesorte, die durch Pulverisierung oder Schleifen von Kohle zu feinen und glatten Körnern entsteht. Kohle hat eine spröde Eigenschaft, die es ihr ermöglicht, eine pulverisierte oder pulverisierte Form während des Bergbaus, des Transports oder als Ergebnis der mechanischen Handhabung zu nehmen. Das Pulverisieren oder Schleifen von Kohle vor dem Durchqueren durch den Verbrennungsprozess ermöglicht eine verbesserte Geschwindigkeit und Effizienz des Brennens. Im Folgenden sind die wenigen Anwendungen aufgeführt, die auf Kohlenstaub zurückzuführen sind:

Eisen- und Stahlproduktion

Eisen und Stahl sind zu einem wesentlichen Teil unseres Lebens geworden. Von Schiffen bis zu Autos und zahlreichen Haushaltsgegenständen besteht kein Zweifel daran, dass Eisen und eine seiner Legierungen, Stahl, für unseren Alltag lebenswichtig sind. Auch medizinische Geräte werden nicht ausgelassen, und die Maschinen, die bei der Herstellung verwendet werden, haben Stahl als Bauteilmaterial. Es gibt niemanden, der die Bedeutung von Stahl betonen könnte.

Kohle ist ein wichtiger Rohstoff, der in der Eisen- und Stahlproduktion benötigt wird. Einige Statistiken werden dazu beitragen, die Bedeutung der Kohle in der Eisen- und Stahlherstellung in den Kontext zu stellen. Etwa 64 der weltweit hergestellten Stahlerzeugnisse stammen aus Eisen, das in Hochöfen hergestellt wird, die Kohle verwenden. Im Jahr 2003 wurde die weltweit produzierte Rohstahlmenge auf 965 Millionen Tonnen beziffert, wobei etwa 543 Mio. t im Herstellungsprozess verwendet wurden.

Öfen, die Kohlestaub verwenden können

Zu den Rohstoffen, die bei der Eisenproduktion aus einem Hochofen verwendet werden, gehören Eisenerz, Koks (aus Kokskohlen) und eine kleine Menge Kalkstein. Einige Hochöfen verwenden jedoch die Methode der pulverisierten Kohleinjektion (PCI), so dass Kosten eingespart und eine bessere Leistung abgeleitet wird. Die PCI-Methode wurde ursprünglich im19. Jahrhundert entwickelt, aber erst in den 1970er Jahren übernahmen die Eisen- und Stahlhersteller diese Technik. Offenbar hat ein Anstieg der Kokskosten aufgrund der steigenden globalen Nachfrage zusätzlich zum verstärkten Wettbewerb um diese Ressource die Hersteller veranlasst, ihre Aufmerksamkeit auf diese Methode zu richten.

Metallerzeugnisse aus Kohlestaub

Die Idee hinter der PCI-Methode ist ganz einfach. Es handelt sich um die Primärluft, auch bezeichnet als "Fördergas", das Kohlestaub (pulverisierte Kohle) transportiert, der durch eine Lanze in den Tuyer (den mittleren Bodeneinlass des Hochofens) eingeführt wird. Anschließend liefert ein Blasrohr im Tuyere sekundäre Heißluft (auch Blast genannt) und mischt sich dann mit der Primärluft, die, wie bereits erwähnt, Gießkohlestaub transportiert. Diese Mischung wird zum Ofen geleitet, wodurch ein ballonartiger Hohlraum entsteht, der auch als Rennbahn bekannt ist. Diese "Rennbahn" propagiert die Verbrennung von Koks und Kohle, verflüssigt das feste Eisenerz und setzt dabei geschmolzenes Eisen frei.

Thermische Energieerzeugung

In der heutigen Zeit können sich viele Menschen ein Leben ohne Strom nicht vorstellen, vor allem diejenigen, die in entwickelten Ländern leben. Leider haben etwa 27 der Weltbevölkerung keinen Zugang zu Elektrizität. Es ist wichtig zu wissen, dass ein verbesserter Zugang zu Elektrizität bei der Armutsbekämpfung wichtig ist. Die meisten Kohlekraftwerke verwenden Kohlestaub, weil die Oberfläche vergrößert wird und somit die Verbrennung schneller erfolgt.

Kohlestaub wird im Kessel dieser pulverisierten Kohleverbrennungssysteme (PCC) in den Brennraum geleitet. Hier erfolgt die Verbrennung von aschearmem Kohlestaub bei hoher Temperatur und erzeugt heiße Gase und Wärmeenergie, die Wasser (in den Rohren, die den Kessel ausstatten) in Dampf umwandelt.

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Der Dampf, der sich unter hohem Druck bewegt, tritt in eine Turbine mit einigen tausend Propellerblättern ein. Die Schaufeln werden durch den Dampf geschoben, was zu einer Hochgeschwindigkeitsdrehung der Turbinenwelle führt. An einem Ende der Turbinenwelle wird ein Generator montiert. Dieser Generator enthält mehrere Spulen, die akribisch zusammengewickelt werden. Die Stromerzeugung erfolgt, wenn diese Propellerblätter schnell mit einem starken Magnetfeld gedreht werden, das von den Spulen erzeugt wird. Dampf wird kondensiert, nachdem er möglicherweise durch die Turbine gegangen ist und zur Wiederverwendung in die Kessel zurückkehrt.

Derzeit trägt Kohle etwa 39 Prozent zur weltweiten Stromversorgung bei. Mit den geringeren Kosten, die mit der Verwendung von Kohle für Elektrifizierungszwecke verbunden sind, haben sowohl Industrie- als auch Entwicklungsländer eine große Verwendung dieses Minerals gefunden.

Grünsandformverfahren

Greensand beschreibt Formsand, der weder gebacken noch getrocknet ist, aber eine inhärente Feuchtigkeit besitzt. Der Rohsand in seiner Erzform wird so verarbeitet, dass die Korngröße gleichmäßig verteilt ist. Bio-Ton wirkt als Bindemittel für diese Körner während der Verarbeitung zu Formsand.

Die Zugabe von Gießerei-Kohlestaub trägt dazu bei, dass die Gießqualität ausgezeichnet ist, da sich Sand ausdehnt, wenn heißes geschmolzenes Metall in die Form entleert wird. Die Verwendung anderer Additive wie Pitch, Zellulose und Kieselsäure ist ebenfalls erlaubt. Der Sand, zusammen mit Additiven und Wasser werden in einem Mullor gemischt, auch als Mischer bezeichnet. Der Sand gilt als bereit, eine Form zu machen, wenn er sich mit anderen Substanzen im Mullor vermischt hat.

Formen, die Anthrazit verwenden

Das Gießen von geschmolzenem Eisen in eine grüne Sandform, die Kohlenstaub enthält, führt zur Freisetzung von reduzierenden Gasen nach der Anwendung von Wärme und verhindert somit die Eisenoxidbildung während der Zwischenphase der Verbrennungsproduktion. Eine begrenzte Sauerstoffversorgung bewirkt die Produktion von Ruß und Kondensation eines dünnschichtigen glänzenden Kohlenstoffs auf die Formoberfläche, der aus den Kohlenwasserstoffgasen entsteht, die bei der Verbrennung von Kohlestaub entstehen. Der Film aus glänzendem Kohlenstoff dient als feuerfeste Barriere zwischen geschmolzenem Eisen und dem Formsand und verbessert so die Gussoberfläche.

Kohlestaub, der im Formprozess verwendet wird

In der Endphase des Formprozesses beginnt das Koksen von Kohlestaub an der Formoberfläche, was zu seiner Enthärtung und Ausdehnung führt. Die kritische Quarzsandausdehnung im Basiskiesioxid sand tritt neben der Enthärtung und Verkokung von Kohlenstaub auf. Folglich werden die Sandkörner nachjustiert und das Auftreten von Expansionsfehlern reguliert.

Der Kohlenstaub, der in Gießereien für eisengießen verwendet wird, erfordert einen niedrigen Aschekohlstaub, der einen minimalen Schwefel- und Chloridgehalt, eine inhärente Feuchtigkeit von etwa 2-4 und einen flüchtigen Gehalt von 30 oder darüber aufweisen muss. Zusammenfassend verringert der Gießkohlestaub Die Defekte im Zusammenhang mit der Ausdehnung und dem Wasserstoff-Pin-Holing. Eine Verbesserung der Dimensionsstabilität von Formen ist auch auf die Aufnahme dieser Substanz in Greensand zurückzuführen.

Feuerfeste Ziegelsteine

Feuerfeste Ziegel sind in der Lage, hohe Temperaturen zu ertragen und zeichnen sich durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit aus, die eine höhere Effizienz ermöglicht. Anwendungen, die eine hohe thermische, chemische oder mechanische Beanspruchung erfordern, erfordern die Verwendung von dichten feuerfesten Ziegeln. Der Ofenziegel – ein poröser feuerfester Ziegel – eignet sich jedoch besser für weniger harte Situationen. Ofenziegel sind schwächer als die dichten, aber sie sind vorteilhaft in dem Sinne, dass sie leicht und bessere Isolatoren sind.

Einer der Hauptsubstanzen, die an der Herstellung von feuerfesten Ziegeln beteiligt sind, die sonst als Feuerstein bezeichnet werden, ist Kohlenstaub. Offene Herdöfen, Lichtbogenöfen, Hüttenöfen, Zementdrehöfen und Glasöfen werden mit Feuerziegeln aus feuerfestem Kohlestaub gebaut. Als Zusatzist ist es notwendig, dass Kohlenstaub mit Ton und Wasser vermischt wird. Anschließend wird das Gemisch einem Brennprozess unterzogen, bei dem die Luft bei einer Temperatur von 30oC 120 Minuten lang getrocknet und eine Temperatur von 110oC überschritten wird. In der letzten Phase des Brennens wird die Gemischprobe in einen Ofen eingespeist und in 6 Stunden auf eine Temperatur von 1050oC erhitzt.

Insbesondere liefert Kohlenstaub die Wärmedämmung, die von feuerfesten Ziegeln benötigt wird, um bei Bedarf durchzuführen. Feuerfester Kohlenstaub hat folgende Wirkung auf den Feuerstein:

  1. Reduziert die Wärmeleitfähigkeit
  2. Erhöhen Sie die Brechfestigkeit und Porosität des feuerfesten Ziegels
  3. Verbessern Sie die Fähigkeit des Feuersteins, thermischen und korrosiven Faktoren standzuhalten
  4. Fördert die Fähigkeit, thermischen Schocks standzuhalten.
rotes heißes Metall