Quatro - Forno de arco submerso de corrente contínua de eletrodo grande

1Estrutura básica e princípio de funcionamento

Componentes essenciais

• Sistema de eléctrodos: Quatro eletrodos de grafite ou de auto-cozimento inseridos verticalmente dispostos em um retângulo (arranjo quadrado comum), com diâmetros que variam de 800 a 1200 mm para fornos de grande escala.
• Sistema de alimentaçãoÉ composto por um transformador rectificador, um gabinete rectificador de tiristor, um reator de corrente contínua e uma rede curta.e o reator de corrente contínua suprime as ondas e estabiliza o arco.
• Corpo do forno: Inclui uma casca de aço, um revestimento refratário (pedras de alumínio de alta qualidade + massa de engate de carbono) e um fundo de forno condutor (anodo de grafito - pedras de carbono + camada condutora de cobre),que podem suportar altas temperaturas de 1800 - 2200°C e forte condutividade elétrica.
• Sistemas auxiliares: Estes incluem um sistema de água de arrefecimento, um sistema de remoção de poeira, um sistema de alimentação automática e um sistema de controlo PLC para monitorização e ajuste em tempo real dos parâmetros de fusão.

Princípio de funcionamento

2Parâmetros técnicos principais (modelo típico de grande escala: 40 - 63MVA)

3Vantagens fundamentais em relação aos fornos tradicionais

4. Cenários de aplicação

1. Produção de ligas de ferro: Utilizado para a fusão de ferrocromo, ferrosilicio, silicomanganês e ferrotungsténio, que é adequado para requisitos de produção em larga escala e de alta qualidade.
2. Fusão industrial de silício: Pode lidar com sílica de alta pureza, com uma pureza de silício de até 99,5% - 99,9% e uma alta taxa de fusão.
3. Fabricação de carburo de cálcio: O ambiente estável a altas temperaturas garante um teor de carburo de cálcio de ≥ 80% e reduz o consumo de energia em 8% - 10% em comparação com os fornos AC.
4. Recuperação de metais raros: Aplica-se à redução e fundição de minério de níquel - cobalto e minério de tântalo - nióbio, com forte adaptabilidade a matérias-primas complexas.

5Notas típicas de configuração e de funcionamento

Configuração

• Disposição dos elétrodos: Uma disposição quadrada com uma distância de centro a centro de 2,5 - 4,0 m para os eletrodos, garantindo uma distribuição uniforme de corrente.
• Controle de alimentação: Adotar dupla operação paralela do gabinete rectificador (20-30MVA por gabinete) para conseguir um ajuste independente da corrente para cada elétrodo e controlo automático do comprimento do arco.
• Fundamento do forno condutor: Um projeto de ânodo paralelo multi-zona reduz a densidade de corrente e prolonga a vida útil do fundo do forno em 50%.

Notas da operação

1. Controlar rigorosamente a profundidade de inserção do eléctrodo (1,2 - 1,8 m) para evitar a exposição ao arco e a perda de energia.
2. Manter a qualidade da água do sistema de arrefecimento (condutividade ≤ 50μS/cm) para evitar o esgotamento do corpo do eléctrodo e do forno.
3. Utilize um sistema de escória de elevada basicidade (basicidade R = 1,8 - 2,2) para melhorar a taxa de dessulfuração (≥ 85%) e a taxa de recuperação da liga.

6Comparação com o Forno de Arco Submerso de Três Electrodos AC

7. Tendências de desenvolvimento

1. Integração de ultra-alta potência: A potência nominal de um único forno pode atingir 80 - 120MVA, com uma estrutura de quatro eletrodos + anodos de vários fundos para melhorar a densidade de energia.
2. Controle inteligente: Sistemas baseados em IA podem ajustar automaticamente as posições dos eletrodos, a corrente e a velocidade de alimentação, reduzindo o ciclo de fusão em 10% - 15%.
3. Economia energética e melhoria da protecção do ambiente: Combinar a produção de energia térmica residual e a fundição enriquecida com oxigénio para reduzir o consumo de energia em 15% a 20% e adoptar um sistema de combustão com baixo teor de NOx para cumprir normas de emissão rigorosas.