수직형 가마는 주로 복합 펠릿 자체의 화학 에너지를 활용하여 에너지 효율성을 달성합니다. 지속적인 외부 연료에만 의존하는 대신, 시스템은 천연가스를 사용하여 초기 점화 온도에 도달합니다. 일단 활성화되면, 석탄 광산 폐석에서 유래한 펠릿 내부의 탄소 성분 연소는 소결 공정을 자연적으로 유지하는 데 필요한 열을 발생시킵니다.
핵심 혁신은 내부 자체 연소로의 전환에 있습니다. 펠릿 내부의 탄소를 산화시키기 위해 강제 환기를 사용함으로써, 가마는 천연가스 소비를 최소화하고 폐기물 자체의 에너지를 열처리 추진원으로 활용합니다.
자체 연소 소결 메커니즘
내부 화학 에너지 활용
에너지 절약의 주요 동인은 복합 펠릿의 구성입니다. 이 펠릿은 특히 석탄 광산 폐석에서 유래한 탄소 성분을 포함하도록 제조되었습니다.
보조 난방의 역할
전체 공정 중에 연료가 필요한 기존 가마와 달리, 수직형 가마는 초기 단계에만 천연가스를 사용합니다. 가스는 펠릿 내부의 탄소 점화 온도까지 온도를 높이는 보조 열원으로만 사용됩니다.
강제 환기 및 산화
펠릿에 저장된 에너지를 방출하기 위해 가마는 강제 환기를 사용합니다. 이는 탄소가 연소되는 데 필요한 산화 환경을 제공합니다.
내부 난방으로의 전환
점화 온도에 도달하면 내부 탄소가 연소되기 시작합니다. 이 내부 반응에서 방출되는 열이 주요 열원이 되어 시스템이 외부 연료에 크게 의존하지 않고 소결 온도를 유지할 수 있게 합니다.
효율성에 대한 구조적 기여
고급 내화 단열재
연소 공정 외에도 가마의 물리적 구조가 중요한 역할을 합니다. 가마는 우수한 단열 성능을 제공하도록 설계된 고급 내화 구조를 사용합니다.
열 손실 최소화
가마 라이닝에 사용된 재료는 열 흡수를 줄이고 열 방출을 방지하도록 선택됩니다.
정량화 가능한 에너지 이득
향상된 단열재와 저열 흡수 재료의 조합은 전반적인 효율성에 크게 기여합니다. 이러한 구조적 설계만으로도 이전 가마 설계에 비해 20% 이상의 에너지 절감 효과를 가져올 수 있습니다.
운영 의존성 및 절충점
원료 구성에 대한 의존성
에너지 절약 모델은 펠릿의 품질에 크게 의존합니다. 이 시스템은 펠릿에 내부 연소 공정을 위한 충분한 탄소 성분(폐석에서 유래)이 포함되어 있을 때 가장 효과적입니다.
공기 흐름 제어의 중요성
이 시스템은 열 발생을 위해 산화에 의존하므로 강제 환기 시스템은 정밀해야 합니다. 부적절한 공기 흐름은 연소를 방해할 수 있으며, 과도한 공기 흐름은 비효율적으로 시스템을 냉각시킬 수 있습니다.
열처리 효율 최적화
복합 펠릿을 위한 수직형 가마의 이점을 극대화하려면 특정 운영 제약 조건을 고려하십시오:
- 연료비 절감이 주요 초점이라면: 자체 연소 유지를 위해 복합 펠릿이 일관된 탄소 함량을 가진 석탄 광산 폐석으로 구성되어 있는지 확인하십시오.
- 열 보존이 주요 초점이라면: 단열재만으로 문서화된 20% 이상의 에너지 절감을 확보하기 위해 고급 내화 라이닝 설치를 우선시하십시오.
수직형 가마는 펠릿을 단순히 가열될 제품으로 취급하는 것이 아니라 연료 공급원으로 취급함으로써 재료 처리 단계를 에너지 효율적인 사이클로 전환합니다.
요약 표:
| 특징 | 에너지 절약 메커니즘 | 효율성에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 연료 공급원 | 내부 탄소 연소 (석탄 광산 폐석) | 최소한의 외부 천연가스 소비 |
| 공기 흐름 제어 | 정밀 강제 환기 | 산화 및 내부 열 발생 유지 |
| 단열 | 고급 내화 라이닝 구조 | 열 손실 20% 이상 감소 |
| 난방 모드 | 외부에서 내부 열원으로 전환 | 자체 연소 소결 공정 |
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참고문헌
- Bakhriddin Turakulov, Yury Liseitsev. Research on the Production of Pigments Based on Composite Pellets in the Recycling of Industrial Waste. DOI: 10.3390/jcs7070289
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