Horno de arco sumergido de CC grande de cuatro electrodos

1. Estructura básica y principio de funcionamiento

Componentes principales

• Sistema de electrodos: Cuatro electrodos de grafito o auto-cocción insertados verticalmente dispuestos en un rectángulo (disposición cuadrada común), con diámetros que van desde 800 - 1200 mm para hornos a gran escala.
• Sistema de suministro de energía: Compuesto por un transformador rectificador, un armario rectificador de tiristores, un reactor de CC y una red corta. Convierte la energía de CA en energía de CC para alimentar los electrodos, y el reactor de CC suprime las sobretensiones de corriente y estabiliza el arco.
• Cuerpo del horno: Incluye una carcasa de acero, un revestimiento refractario (ladrillos de alta alúmina + masa de apisonamiento de carbono) y un fondo de horno conductor (ánodo de ladrillo de grafito-carbono + capa conductora de cobre), que puede soportar altas temperaturas de 1800 - 2200℃ y una fuerte conductividad eléctrica.
• Sistemas auxiliares: Estos cubren un sistema de agua de refrigeración, un sistema de eliminación de polvo, un sistema de alimentación automático y un sistema de control PLC para el monitoreo y ajuste en tiempo real de los parámetros de fundición.

Principio de funcionamiento

2. Parámetros técnicos clave (Modelo típico a gran escala: 40 - 63MVA)

3. Ventajas principales frente a los hornos tradicionales

4. Escenarios de aplicación

1. Producción de ferroaleaciones: Se utiliza para fundir ferrocrómico de alto carbono, ferrosilicio, silicomanganeso y ferrotungsteno, lo que es adecuado para requisitos de producción a gran escala y de alta calidad.
2. Fundición de silicio industrial: Puede manejar sílice de alta pureza, con una pureza de silicio de hasta 99.5% - 99.9% y una alta tasa de fundición.
3. Fabricación de carburo de calcio: El entorno de alta temperatura estable asegura un contenido de carburo de calcio de ≥80% y reduce el consumo de energía en un 8% - 10% en comparación con los hornos de CA.
4. Recuperación de metales raros: Es aplicable a la reducción y fundición de mineral de níquel-cobalto y mineral de tántalo-niobio, con una fuerte adaptabilidad a las materias primas complejas.

5. Configuración típica y notas de operación

Configuración

• Disposición de electrodos: Una disposición cuadrada con una distancia de centro a centro de 2.5 - 4.0 m para los electrodos, lo que garantiza una distribución uniforme de la corriente.
• Control de suministro de energía: Adopte la operación paralela de doble armario rectificador (20 - 30MVA por armario) para lograr el ajuste de corriente independiente para cada electrodo y el control automático de la longitud del arco.
• Fondo de horno conductor: Un diseño de ánodo paralelo multizona reduce la densidad de corriente y extiende la vida útil del fondo del horno en un 50%.

Notas de operación

1. Controle estrictamente la profundidad de inserción del electrodo (1.2 - 1.8 m) para evitar la exposición del arco y la pérdida de energía.
2. Mantenga la calidad del agua del sistema de refrigeración (conductividad ≤50μS/cm) para evitar el agotamiento del electrodo y el cuerpo del horno.
3. Utilice un sistema de escoria de alta basicidad (basicidad R = 1.8 - 2.2) para mejorar la tasa de desulfuración (≥85%) y la tasa de recuperación de aleaciones.

6. Comparación con el horno de arco sumergido de CA de tres electrodos

7. Tendencias de desarrollo

1. Integración de ultra alta potencia: La potencia nominal de un solo horno puede alcanzar los 80 - 120MVA, con una estructura de cuatro electrodos + múltiples ánodos inferiores para mejorar la densidad de potencia.
2. Control inteligente: Los sistemas basados en IA pueden ajustar automáticamente las posiciones de los electrodos, la corriente y la velocidad de alimentación, acortando el ciclo de fundición en un 10% - 15%.
3. Actualizaciones de ahorro de energía y protección ambiental: Combine la generación de energía con calor residual y la fundición enriquecida con oxígeno para reducir el consumo de energía en un 15% - 20%, y adopte un sistema de combustión de bajo NOₓ para cumplir con los estrictos estándares de emisión.