Equipamento e parâmetros Introdução do forno de condicionamento de escória a quente

1Estrutura do equipamento e princípio de funcionamento

1.1 Estrutura central

• Sistema do corpo do forno
  
  
  • Concha de forno totalmente fechada: Estrutura de aço revestida com materiais compostos refratários de alta alumina, magnésio-cromo, resistente a altas temperaturas (acima de 1600°C) e à corrosão por escória.
  • Capa de forno refrigerado a água de tipo chapa: Estrutura selada superior com tubos de água de arrefecimento incorporados para evitar danos causados pela radiação de alta temperatura e coletar gases de combustão.
  • Câmara de trabalho: Repositorios de escória fundida, equipados com furos de eletrodos, portas de alimentação, portas de captação de escória e portas de captação de ferro (para descarga de ferro de fundo).
  
  
• Sistema de aquecimento (arco elétrico AC trifásico)
  
  
  • Eletrodos de grafite: 3 elétrodos verticais que geram arcos eléctricos de alta temperatura para aquecer directamente a escória fundida.
  • Sistema de elevação de eléctrodos: Acionado hidráulicamente, com controlo automático PLC da altura do eléctrodo para estabilizar a potência do arco.
  • Rede curta e cabos refrigerados a água: Grande secção transversal, design de baixa impedância para reduzir as perdas de calor e melhorar a eficiência energética.
  
  
• Sistema de condicionamento e homogeneização
  
  
  • Agitação de nitrogénio no fundo: Pistolas de pulverização instaladas no fundo do forno para injetar nitrogénio e agitar o reservatório fundido para obter composição e temperatura uniformes.
  • Dispositivo de alimentação de material de condicionamento: Adiciona de forma automática/semi-automática sílica, calcário e outros materiais auxiliares para ajustar a acidez das escórias e o ponto de fusão.
  
  
• Sistema de controlo de temperatura e de controlo eléctrico
  
  
  • Transformador especial: Regulação da tensão em carga para alimentação estável de baixa tensão e de alta corrente.
  • Sistema de controlo inteligente PLC: série Siemens S7, controlo em tempo real da corrente, tensão e temperatura, com regulação automática da potência.
  • Medição da temperatura por infravermelho: Monitoramento preciso da temperatura da escória com uma precisão de controlo de ±5°C.
  
  
• Sistemas auxiliares
  
  
  • Sistema de arrefecimento por água: A refrigeração da tampa do forno, dos eletrodos, dos cabos e das portas de descarga de escória.
  • Sistema de remoção de poeira dos gases de combustão: Operação totalmente fechada e com pressão negativa para emissões normalizadas.
  • Sistema hidráulicoAtividades de elevação de eletrodos, abertura da tampa do forno e controlo da porta de escória.
  
  

1.2 Processo de trabalho

1. Recepção de escóriaA escória derretida a quente a 1200°C é introduzida no forno através de canais fechados/potes de escória.
2. Aquecimento e Ar condicionado: Aquecimento por arco elétrico e aumento da temperatura, com adição de materiais de condicionamento e agitação de nitrogénio para homogeneidade.
3. Homogeneização e preservação de calor: Manutenção estável a 1450°C a 1500°C para assegurar a composição, temperatura e fluidez uniformes da escória fundida.
4. Tapeamento contínuo de escória: Fornecido uniformemente às centrífugas através de dispositivos de regulação de caudal para absorção em lã mineral.

2Parâmetros técnicos típicos (modelo padrão 3200 KVA)

2.1 Parâmetros essenciais do processo

• Capacidade nominal: aproximadamente 45 toneladas
• Capacidade de processamento: 5 toneladas/hora (extracção contínua de escórias)
• Capacidade de processamento anual: Aproximadamente 30.000 toneladas
• Temperatura da escória crua: 1200°C
• Temperatura de descarga: 1450 ∼ 1500°C (controle estável)
• Precisão de controlo da temperatura: ±5°C
• Relação de condicionamento: máximo 30% (regulavel)

2.2 Parâmetros eléctricos

• Capacidade do transformador: HKSSPZ-3200/35 (20% de sobrecarga permitida)
• Tensão primária: 35 kV
• Voltagem secundária: 170-290V (regulação de tensão em carga de 11 passos)
• Número de fases: 3 fases
• Modo de controlo: controlo automático PLC de potência constante / corrente constante

2.3 Especificações do equipamento

• Diâmetro do corpo do forno: Aproximadamente 5,5 mm
• Altura do corpo do forno: Aproximadamente 4,5 a 5,5 m
• Diâmetro do eléctrodo: Φ350 ∼450 mm (grafite)
• Consumo de água de arrefecimento: aprox. 50 ̊80 m3/h
• Peso total do equipamento: Aproximadamente 150 a 200 toneladas.

3Principais funções e vantagens

• Alta eficiência energética: Utilização directa de calor sensível da escória de fusão quente, poupando mais de 15% de energia em comparação com o processo de escória a frio; taxa de recuperação do calor residual > 80%.
• Qualidade estável do produto: O controlo preciso da temperatura e a agitação garantem escória fundida uniforme e qualidade estável da lã mineral.
• Protecção do ambiente: Operação totalmente fechada e com pressão negativa, livre de poeira e águas residuais, resolvendo a poluição da água tradicional.
• Automatização inteligente: Controle automático PLC de processo completo, reduzindo a intervenção manual e garantindo a operação segura.
• Reciclagem de resíduos sólidos: transforma escórias de resíduos metalúrgicos em materiais de isolamento térmico de elevado valor acrescentado com benefícios económicos significativos.

4Principais domínios de aplicação

• Indústria das ligas de ferro: Produção de lã mineral a partir de escórias de silicomanganês, escórias de ferroniquel e escórias de ferrocromo.
• Indústria do ferro e do aço: Utilização de recursos de escórias de alto forno e escórias de aço.
• Metalurgia não ferrosa: Tratamento de diversos metais não ferrososA derreter escumalhas.