Introducción de Equipos y Parámetros del Horno de Acondicionamiento de Escoria Caliente Fundida

1. Estructura del Equipo y Principio de Funcionamiento

1.1 Estructura Central

• Sistema del Cuerpo del Horno
  
  
  • Carcasa del Horno Totalmente Cerrada: Carcasa de estructura de acero revestida con materiales refractarios compuestos de alta alúmina y magnesia-cromo, resistente a altas temperaturas (superiores a 1600°C) y a la corrosión de la escoria.
  • Cubierta del Horno Refrigerada por Agua Tipo Placa: Estructura sellada superior con tuberías de agua de refrigeración incorporadas para prevenir daños por radiación de alta temperatura y recolectar gases de combustión.
  • Cámara de Trabajo: Contiene escoria fundida, equipada con orificios para electrodos, puertos de alimentación, puertos de sangrado de escoria y puertos de sangrado de hierro (para descarga de hierro por el fondo).
  
  
• Sistema de Calentamiento (Arco Eléctrico de CA Trifásico)
  
  
  • Electrodos de Grafito: 3 electrodos verticales que generan arcos eléctricos de alta temperatura para calentar directamente la escoria fundida.
  • Sistema de Elevación de Electrodos: Accionado hidráulicamente, con control automático PLC de la altura del electrodo para estabilizar la potencia del arco.
  • Red Corta y Cables Refrigerados por Agua: Diseño de gran sección transversal y baja impedancia para reducir la pérdida de calor y mejorar la eficiencia energética.
  
  
• Sistema de Acondicionamiento y Homogeneización
  
  
  • Agitación de Nitrógeno por el Fondo: Pistolas rociadoras instaladas en el fondo del horno para inyectar nitrógeno y agitar el baño fundido para uniformizar la composición y la temperatura.
  • Dispositivo de Alimentación de Materiales de Acondicionamiento: Añade automática o semiautomáticamente sílice, caliza y otros materiales auxiliares para ajustar la acidez y el punto de fusión de la escoria.
  
  
• Sistema de Control de Temperatura y Control Eléctrico
  
  
  • Transformador Especial: Regulación de voltaje en carga para un suministro estable de bajo voltaje y alta corriente.
  • Sistema de Control Inteligente PLC: Serie Siemens S7, monitoreo en tiempo real de corriente, voltaje y temperatura, con ajuste automático de potencia.
  • Medición de Temperatura por Infrarrojos: Monitoreo preciso de la temperatura de la escoria con una precisión de control de ±5°C.
  
  
• Sistemas Auxiliares
  
  
  • Sistema de Refrigeración por Agua: Refrigera la cubierta del horno, los electrodos, los cables y los puertos de sangrado de escoria.
  • Sistema de Despolvoreo de Gases de Combustión: Operación totalmente cerrada y a presión negativa para emisiones dentro de los estándares.
  • Sistema Hidráulico: Acciona la elevación de electrodos, la apertura de la cubierta del horno y el control de la compuerta de escoria.
  
  

1.2 Proceso de Trabajo

1. Recepción de Escoria: Escoria fundida caliente a 1200-1300°C se introduce en el horno a través de conductos cerrados / recipientes de escoria.
2. Calentamiento y Acondicionamiento: Calentamiento por arco eléctrico y aumento de temperatura, con adición de materiales de acondicionamiento y agitación de nitrógeno para la homogeneidad.
3. Homogeneización y Mantenimiento del Calor: Mantenimiento estable a 1450-1500°C para asegurar la composición uniforme, la temperatura y la fluidez de la escoria fundida.
4. Sangrado Continuo de Escoria: Suministrado uniformemente a centrifugadoras a través de dispositivos de control de flujo para la extracción en lana mineral.

2. Parámetros Técnicos Típicos (Modelo Estándar de 3200KVA)

2.1 Parámetros del Proceso Central

• Capacidad Nominal: Aprox. 45 toneladas
• Capacidad de Procesamiento: 5 toneladas/hora (sangrado continuo de escoria)
• Capacidad de Procesamiento Anual: Aprox. 30,000 toneladas
• Temperatura de Escoria Cruda: 1200-1300°C
• Temperatura de Sangrado: 1450-1500°C (control estable)
• Precisión del Control de Temperatura: ±5°C
• Relación de Acondicionamiento: Máx. 30% (ajustable)

2.2 Parámetros Eléctricos

• Capacidad del Transformador: HKSSPZ-3200/35 (se permite sobrecarga del 20%)
• Voltaje Primario: 35kV
• Voltaje Secundario: 170-290V (regulación de voltaje en carga de 11 pasos)
• Número de Fases: 3 fases
• Modo de Control: Control de potencia constante / corriente constante automático PLC

2.3 Especificaciones del Equipo

• Diámetro del Cuerpo del Horno: Aprox. 5.5-6.5m
• Altura del Cuerpo del Horno: Aprox. 4.5-5.5m
• Diámetro del Electrodo: Φ350-450mm (grafito)
• Consumo de Agua de Refrigeración: Aprox. 50-80m³/h
• Peso Total del Equipo: Aprox. 150-200 toneladas

3. Funciones y Ventajas Principales

• Alta Eficiencia Energética: Utilización directa del calor sensible de la escoria caliente fundida, ahorrando más del 15% de energía en comparación con el proceso de escoria fría; tasa de recuperación de calor residual >80%.
• Calidad de Producto Estable: El control preciso de la temperatura y la agitación aseguran una escoria fundida uniforme y una calidad de lana mineral estable.
• Protección Ambiental: Operación totalmente cerrada y a presión negativa, libre de polvo y aguas residuales, resolviendo la contaminación tradicional por enfriamiento con agua.
• Automatización Inteligente: Control automático PLC de todo el proceso, reduciendo la intervención manual y garantizando una operación segura.
• Reciclaje de Residuos Sólidos: Convierte la escoria de desecho metalúrgica en materiales de aislamiento térmico de alto valor agregado con beneficios económicos significativos.

4. Campos de Aplicación Principales

• Industria de Ferroaleaciones: Producción de lana mineral a partir de escoria de silicomanganeso, escoria de ferroníquel, escoria de ferrocrómio.
• Industria del Hierro y Acero: Utilización de recursos de escoria de alto horno y escoria de acero.
• Metalurgia No Ferrosa: Tratamiento de diversas escorias de fusión de metales no ferrosos.