Introduzione completa
Forno ad arco elettrico al carburo di calcio: il nome standard del settore è Forno ad arco sommerso (SAF), comunemente noto come forno ad arco elettrico al carburo. Questo forno può ospitare quattro principali prodotti di fusione: carburo, ferrosilicio, silicomanganese e ferrocromo. Si tratta di un'apparecchiatura di riduzione elettrotermica fondamentale sia per la metallurgia che per l'industria chimica.
二,Presentazione generale dell'attrezzatura
1. Principio di funzionamento
Tecnologia di riduzione elettrotermica carbotermica: tre elettrodi autocottura vengono inseriti nel forno per formare un arco elettrico sommerso. Il calore proviene da due fonti:
- Arco elettrico ad alta temperatura (1600–2500℃) tra la punta dell'elettrodo e la materia prima
- Calore di resistenza generato quando una corrente elevata passa attraverso la carica solida del forno
Il coke/antracite agisce come agente riducente, riducendo gli ossidi metallici nel minerale in lega fusa o carburo di calcio. Alimentazione continua + maschiatura intermittente per una produzione continua 24 ore su 24.
2. Composizione dell'attrezzatura principale
- Corpo principale del forno
Involucro del forno (struttura in acciaio raffreddato ad acqua), rivestimento refrattario in carbonio/magnesia, copertura del forno, canale di spillamento, scarico delle scorie, piattaforma del forno. Classificato come forno aperto, semichiuso, completamente chiuso (completamente chiuso per il recupero dei gas di combustione e la protezione dell'ambiente).
- Sistema di alimentazione
Trasformatore ad alta tensione, sistema conduttivo a rete corta, compensazione della potenza reattiva e armadio di filtraggio armonico, sala di controllo elettrico PLC. Supporta modelli a bassa/alta/altissima potenza (3300 kVA ~ 81000 kVA).
- Sollevamento degli elettrodi e sistema idraulico
Cilindro idraulico, pinze porta elettrodi, anello di pressione, dispositivo di alimentazione pasta elettrodica; regolazione automatica del sollevamento per stabilizzare la resistenza dell'arco.
- Sistema di dosaggio e alimentazione delle materie prime
Silos di materie prime, dosatore con pesatura automatica, nastro trasportatore, scivolo di carico superiore sigillato, meccanismo di alimentazione a prova di polvere.
- Circolazione ausiliaria e sistema ambientale
Unità di circolazione completa per il raffreddamento dell'acqua, recupero del calore dei fumi, sistema di rimozione delle polveri a sacco, tubazione di raccolta del gas CO, unità di desolforazione e denitrificazione.
- Sistema di monitoraggio intelligente
Monitoraggio online in tempo reale di temperatura, corrente, tensione, pressione del forno e gas di combustione, allarme automatico e regolazione del carico.
3. Vantaggi dell'attrezzatura
- Compatibilità multiprodotto:Un forno commuta tra carburo di calcio, ferrosilicio, silicomanganese, ferrocromo regolando la formula della materia prima e il layout flessibile della linea di produzione.
- Elevata efficienza termica:Gli elettrodi immersi nel carico riducono la perdita di radiazione termica, il consumo energetico è inferiore dell'8–15% rispetto ai forni ad arco aperto.
- Costo operativo basso:Gli elettrodi autocottura riducono il consumo di grafite; Il forno completamente chiuso ricicla i gas di combustione della CO2 per la produzione di energia o il riscaldamento.
- Qualità della lega stabile:Il controllo preciso dell'energia elettrica garantisce una composizione chimica stabile, un elevato tasso di recupero del metallo ≥92%.
- Automatico e bassa intensità di manodopera: Dosaggio automatico, sollevamento elettrodi, maschiatura macchinari ausiliari, controllo PLC centrale.
- Conformità ambientale verde:Rimozione della polvere completamente sigillata + recupero del calore di scarto, conforme agli standard nazionali sulle emissioni industriali.
4. Tabella di riferimento dei parametri tecnici
| Prodotto di fusione |
Principali materie prime |
Temp. del forno |
Consumo energetico (kWh/t) |
| Carburo di calcio |
Calce viva + Coca-Cola |
1900–2200 ℃ |
2900–3300 |
| Ferrosilicio (FeSi75) |
Quarzo + Coca Cola + Rottame di Ferro |
1700–1900 ℃ |
4800–5600 |
| Silicomanganese |
Minerale di manganese + quarzo + coca cola + lime |
1350–1600 ℃ |
3600–4200 |
| Ferrocromo ad alto contenuto di carbonio |
Minerale di cromite + Coca-Cola + Calce |
1650–1800 ℃ |
3800–4500 |
三,Introduzione dettagliata di quattro principali prodotti di fusione
1. Carburo di calcio (CaC₂)
Formula di produzione
CaO + 3C = CaC₂ + CO ↑ (reazione elettrotermica a 2000 ℃)
Grado e applicazione
- Grado standard: resa in gas 295 l/kg, 300 l/kg, 315 l/kg
- Usi principali:
- Generazione di gas acetilene per taglio/saldatura metalli, materia prima plastica PVC
- Desolforatore e disossidante dell'acciaio nella metallurgia
- Materia prima per pesticidi, sintesi chimica di calciocianammide
2. Ferrosilicio (qualità tradizionali FeSi45 / FeSi75)
Materie prime: sabbia di quarzo di elevata purezza, coke metallurgico, rottami di acciaio, calce
Composizione del nucleo (FeSi75): Si 72–80%, bilancio Fe, basse impurità di Al/C/P
Applicazioni industriali
- Disossidante primario in acciaio al carbonio, fusione acciaio inossidabile; rimuovere l'ossigeno dall'acciaio fuso per migliorare le prestazioni meccaniche
- Additivo in lega: migliora la resistenza alla trazione, la resistenza all'usura dell'acciaio
- Inoculante per l'industria della fusione: affina la grana della grafite, riduce i difetti di fusione
- Produzione di leghe composite di silicio manganese e silicio calcio
3. Lega di silicomanganese (principale FeMn68Si18)
Materie prime: minerale di manganese, silice, coke, fondente di calce
Composizione tipica: Mn 65–70%, Si 16–22%, C ≤2,0%
Vantaggi e utilizzo
Doppio disossidante e agente legante, costo inferiore rispetto all'uso combinato di ferromanganese + ferrosilicio puro:
- Additivo principale per acciaio bassolegato, lamiere navali, acciaio da costruzione, acciaio per tubazioni
- Riduce contemporaneamente il contenuto di ossigeno e zolfo, migliora la tenacità e la saldabilità dell'acciaio
- Materia prima per la raffinazione del ferromanganese a basso tenore di carbonio
4. Ferrocromo (ferrocromo ad alto contenuto di carbonio / medio carbonio / a basso contenuto di carbonio)
Materie prime: minerale di cromite, coke, calce, silice
Principali gradi e usi
- Ferrocromo ad alto contenuto di carbonio (C 4–8%): materia prima per acciaio inossidabile, ghisa resistente all'usura
- Ferrocromo a medio/basso tenore di carbonio: produce acciaio inossidabile resistente alla corrosione, acciaio per utensili in lega
- Funzione principale: aggiungere elemento di cromo per formare una pellicola antiruggine passiva, migliorare la durezza e la resistenza all'ossidazione dell'acciaio
四,Flusso completo del processo di produzione
Frantumazione ed essiccazione delle materie prime → Miscelazione automatica dei lotti → Caricamento sigillato dall'alto nel SAF → Riduzione ad alta temperatura dell'arco sommerso → Estrazione di leghe fuse/carburo → Scorifica dalla siviera → Colata e raffreddamento → Frantumazione e vagliatura → Stoccaggio e spedizione del prodotto finito
五,Campi di applicazione del forno
- Impianto di metallurgia delle ferroleghe: produzione in serie di ferrosilicio, silicomanganese, ferrocromo per acciaierie
- Impianto chimico del carburo di calcio: produzione di materie prime chimiche acetilene
- Azienda metallurgica-chimica integrata: passaggio flessibile multiprodotto per bilanciare la fluttuazione dei prezzi di mercato delle leghe e del carburo di calcio