Quattro - Forno ad arco immerso a corrente continua a grande elettrodo

1Struttura di base e principio di funzionamento

Componenti fondamentali

• Sistema di elettrodi: Quattro elettrodi di grafite o di autocottura inseriti verticalmente disposti in un rettangolo (comune disposizione quadrata), con diametri che vanno da 800 a 1200 mm per forni su larga scala.
• Sistema di alimentazione: composto da un trasformatore dirittore, un armadietto dirittore tiristorico, un reattore a corrente continua e una rete di cortocircuito.e il reattore a corrente continua sopprime le onde di corrente e stabilizza l'arco.
• Corpo del forno: comprende un guscio in acciaio, un rivestimento refrattaria (mattoni di alluminio di alta qualità + massa di incasso di carbonio) e un fondo del forno conduttivo (anodo di grafite - mattoni di carbonio + strato conduttivo di rame),che può resistere ad alte temperature di 1800 - 2200°C e ad una forte conduttività elettrica.
• Sistemi ausiliari: Questi includono un sistema di acqua di raffreddamento, un sistema di rimozione della polvere, un sistema di alimentazione automatica e un sistema di controllo PLC per il monitoraggio e la regolazione in tempo reale dei parametri di fusione.

Principio di funzionamento

2Parametri tecnici chiave (modello tipico su larga scala: 40-63MVA)

3Vantaggi principali rispetto ai forni tradizionali

4. Scenari di applicazione

1. Produzione di ferroleghe: utilizzato per la fusione di ferrocromo ad alto contenuto di carbonio, ferrosilicio, silicomanganese e ferrotungsteno, adatto per esigenze di produzione su larga scala e di alta qualità.
2. Fusione industriale del silicio: può gestire la silice di alta purezza, con una purezza del silicio fino al 99,5% - 99,9% e un alto tasso di fusione.
3. Fabbricazione di carburo di calcio: L'ambiente stabile ad alta temperatura garantisce un contenuto di carburo di calcio ≥ 80% e riduce il consumo energetico dell'8% - 10% rispetto ai forni a CA.
4. Ricupero di metalli rari: è applicabile alla riduzione e alla fusione di minerali di nichel-cobalto e tantallo-niobio, con una forte adattabilità alle materie prime complesse.

5. Note tipiche di configurazione e di funzionamento

Configurazione

• Disposizione dell'elettrodo: Una disposizione quadrata con una distanza centro-centro di 2,5 - 4,0 m per gli elettrodi, assicurando una distribuzione uniforme della corrente.
• Controllo dell'alimentazione: Adottare il funzionamento parallelo del doppio armadio raddrizzatore (20-30 MVA per armadio) per ottenere una regolazione indipendente della corrente per ogni elettrodo e controllo automatico della lunghezza dell'arco.
• Fondo del forno conduttivo: una progettazione di anodi paralleli multi-zona riduce la densità di corrente e prolunga la vita del fondo del forno del 50%.

Nota dell'operazione

1. Controllare rigorosamente la profondità di inserimento dell'elettrodo (1,2 - 1,8 m) per evitare l'esposizione all'arco e la perdita di energia.
2. Mantenere la qualità dell'acqua del sistema di raffreddamento (conduttività ≤ 50μS/cm) per evitare il burnout dell'elettrodo e del corpo del forno.
3. Utilizzare un sistema di scorie ad alta basicità (basicità R = 1,8 - 2,2) per migliorare il tasso di desolforazione (≥85%) e il tasso di recupero della lega.

6. Confronto con forno ad arco sommerso a tre elettrodi

7. Tendenze di sviluppo

1. Integrazione ad altissima potenza: La potenza nominale di un singolo forno può raggiungere 80 - 120MVA, con una struttura a quattro elettrodi + anodo multi-fondo per migliorare la densità di potenza.
2. Controllo intelligente: I sistemi basati sull'IA possono regolare automaticamente le posizioni degli elettrodi, la corrente e la velocità di alimentazione, accorciando il ciclo di fusione del 10% - 15%.
3. Risparmio energetico e miglioramento della protezione dell'ambiente: combinare la generazione di energia da calore di scarto e la fusione arricchita con ossigeno per ridurre il consumo energetico del 15% - 20% e adottare un sistema di combustione a basso contenuto di NOx per soddisfare severi standard di emissione.