Introdução ao equipamento do forno de aquecimento de escória e parâmetros técnicos

1. Visão geral dos equipamentos

Funções fundamentais

• Recepção e armazenagem de escória: alimentação fechada de escória para reduzir as perdas de calor e as emissões de poeira
• Aumentar a temperatura: aquecimento por arco elétrico trifásico para compensar a queda de temperatura de 100-150°C
• Condicionamento dos componentes: adicionar areia de quartzo, calcário e outros aditivos com uma taxa máxima de condicionamento ≤ 30% para ajustar o coeficiente de acidez ao intervalo óptimo de formação de fibras
• Homogeneização da temperatura e da composição: agitação por arco elétrico combinado e injecção de nitrogénio no fundo, uniformidade de temperatura ±5°C
• Aproveitamento quantitativo de escórias: saída de escórias resfriada a água para controlo de caudal estável de produção de centrífugas de correspondência
• Recuperação de calor residual: Taxa de utilização do calor residual dos gases de combustão ≥ 80% para pré-aquecimento e geração de energia

Composição estrutural

1. Corpo do forno: concha totalmente de aço + revestimento refratário de várias camadas (massa de engarrafamento de tijolos de alta alumina / carburo de silício)
2. Cobertura do forno: refrigeração por água a placas com vedação hermética, furos reservados para elétrodos, alimentação e escape de fumaça
3. Sistema de eléctrodos: 3 eléctrodos de grafite com elevação hidráulica e regulação automática do comprimento de arco
4. Redes curtas e cabos refrigerados a água: conceção de poupança de energia para reduzir a impedância e o consumo de energia
5. Saída de escória: porta lateral de escória de cobre resfriada a água + saída inferior de ferro residual
6. Sistema de agitação de nitrogénio: pistolas de injecção de nitrogénio poroso no fundo do forno para mistura uniforme
7. Transformador: Transformador de forno elétrico especial com entrada de 35 kV e regulação de tensão de 11 níveis
8. Sistema de controlo elétrico: PLC + ecrã táctil, controlo automático de circuito fechado da temperatura, potência e elevação dos eletrodos

Principais vantagens

• Alta eficiência e poupança de energia: poupança de energia ≥15% em comparação com a reciclagem de escória a frio tradicional
• Controle preciso: temperatura da escória de saída 1480±5°C, caudal estável
• Função ecológica: estrutura totalmente fechada com remoção de poeira dos sacos, sem descarga de poeira e águas residuais
• Ampla adaptabilidade: aplicável a escórias de silicomanganês, escórias de ferronicel, escórias de alto forno, relação de condicionamento 0 ∼ 30%
• Duração de vida útil: peças-chave refrigeradas a água mais materiais refratários de alta qualidade, duração de vida útil do revestimento do forno ≥ 18 meses

2Parâmetros técnicos principais (modelo padrão 3200 kVA)

Parâmetros do corpo do forno

• Capacidade nominal de escória fundida: 45 t
• Diâmetro da carcaça externa do forno: φ4400 mm
• Diâmetro interno do forno: φ3200 mm superior / φ3000 mm inferior
• Profundidade do forno: 1700 mm
• Altura total do forno: 2800 mm
• Pressão de funcionamento: ligeira pressão positiva 50 ̊100 Pa
• Material refratário: camada de trabalho de tijolo de alta alumina, camada de isolamento térmico de tijolo isolante leve

Parâmetros elétricos

• Modelo de transformador: HKSSPZ-3200/35 (20% de capacidade de sobrecarga)
• Capacidade nominal: 3200 kVA
• Tensão primária: 35 kV
• Voltagem secundária: 170 ̊290V (11 engrenagens ajustáveis)
• Corrente secundária: 9130A
• Diâmetro do eletrodo de grafite: φ400 mm
• Força de elevação do eléctrodo: 1200 mm
• Velocidade de alimentação dos eléctrodos: 50 ̊100 mm/h
• Queda de tensão líquida de curta duração: ≤5V
• Fator de potência: ≥ 0.85

Parâmetros técnicos do processo

• Temperatura da escória de entrada: 1250°C-1350°C
• Temperatura da escória de saída: 1450°C ∼1500°C (padrão 1480°C)
• Precisão do controlo da temperatura: ±5°C
• Capacidade de saída de lodo: 5 t/h (regulavel 3 ‰ 6 t/h)
• Relação máxima de massa de condicionamento: 30%
• Coeficiente de acidez da escória (Mk): 1,2 ̊1.5
• Densidade de escória fundida: 2,3 t/m3
• Consumo de energia: ≤ 220 kWh por tonelada de escória
• Capacidade de recuperação de calor residual: ≥ 600 kcal por tonelada de escória

Parâmetros do sistema auxiliar

• Pressão de trabalho do nitrogénio: 0,6 ≈ 0,8 MPa
• Fluxo de nitrogénio: 5080Nm3/h
• Pressão da água de arrefecimento: 0,4 ≈ 0,6 MPa
• Fluxo total de água de arrefecimento: ≥ 120 m3/h
• Temperatura dos gases de escape: ≤ 250°C
• Volume de ar de remoção de poeira: 8000 ‰ 10000 Nm3/h

3Especificação de selecção do modelo

4. Campos de aplicação

1. Fabricação de lã de rocha e lã mineral: Formação directa de fibras com escória de silicomanganês e escória de ferronickel
2. Matérias-primas de materiais de construção: escórias de alto forno modificadas para cerâmica de vidro e tijolos permeáveis
3. Utilização do calor residual: recuperação do calor residual dos gases de combustão para geração de energia e aquecimento
4. Tratamento inofensivo dos resíduos sólidos: estabilização dos metais pesados e redução dos resíduos