Horno de CC para tratamiento de escoria de hierro y vanadio

I. Principio Central

• Mecanismo de la Fuente de Calor: Adopta descarga de arco de CC, se forma una columna de arco de plasma estable, direccional y de alta densidad de energía entre el electrodo de grafito (cátodo) y el ánodo del fondo del horno, con una temperatura que alcanza 1500-1700°C, caracterizado por energía concentrada y alta eficiencia térmica.
• Proceso de Tratamiento:
  1. La escoria de hierro y vanadio se funde completamente a alta temperatura, con la adición de reductor (material carbonoso) y fundente (cal) para lograr la reducción profunda de óxidos de vanadio y hierro.
  2. La aleación de vanadio-hierro reducida se hunde al fondo del horno debido a su alta densidad, mientras que la escoria rica en vanadio / escoria de titanio flota en la capa superior, logrando la separación eficiente de escoria y hierro.
  3. La tasa de recuperación de metales valiosos (vanadio, hierro) es alta, y los residuos pueden ser utilizados posteriormente para la extracción de vanadio o como materiales de construcción para la utilización de recursos.
  
  

II. Estructura del Equipo (Configuración Típica)

• Cuerpo del Horno: Revestimiento refractario de material de magnesia-carbono / alúmina-magnesia resistente a altas temperaturas y erosión, equipado con sistema de refrigeración por agua y control de temperatura inteligente.
• Sistema de Electrodos: Electrodos de grafito de CC (huecos / sólidos), ajustables hacia arriba y hacia abajo para garantizar un arco estable y baja pérdida; el fondo del horno se utiliza como ánodo conductor.
• Sistema de Alimentación Eléctrica: Transformador rectificador + fuente de alimentación de CC para proporcionar corriente continua estable, con un alto factor de potencia (hasta 0.95-0.98).
• Alimentación / Sangrado / Desescoriado: Alimentación continua / semicontinua; la aleación y la escoria fundida se descargan intermitentemente a través de un orificio de sangrado y un orificio de desescoriado especiales respectivamente.
• Purificación de Gases de Combustión: Combustión secundaria de gases de combustión a alta temperatura (principalmente CO) + recuperación de calor residual + eliminación de polvo y desulfuración para cumplir con los estándares de emisión y recuperar energía.

III. Flujo del Proceso (Tratamiento de Escoria de Hierro y Vanadio)

1. Pretratamiento: Escoria de hierro y vanadio + reductor (antracita / coque) + fundente (cal) → mezcla → aglomeración (pellets / bloques).
2. Alimentación: Alimentación cuantitativa al horno de CC.
3. Fundición por Reducción: A una temperatura alta de 1500-1700°C, los óxidos de vanadio y hierro se reducen a metales por carbono para formar aleación de vanadio-hierro; impurezas como el titanio entran en la fase de escoria.
4. Separación Escoria-Hierro: La aleación se hunde al fondo y la escoria fundida flota hacia arriba, con sangrado de hierro y desescoriado realizados por separado.
5. Tratamiento del Producto:
   • Aleación de vanadio-hierro: Enfriada y triturada para su venta como materia prima metalúrgica.
   • Escoria rica en vanadio: Utilizada posteriormente para extraer pentóxido de vanadio (V₂O₅); o utilizada como aditivo para cemento, material de base para carreteras, etc.
   
   
6. Tratamiento de Gases de Combustión: Combustión de CO para recuperación de calor residual, gases de combustión purificados para cumplir con los estándares de emisión.

IV. Ventajas Técnicas (vs. Procesos Tradicionales)

V. Aplicaciones y Casos Típicos

• Aplicaciones Principales: Reducción, extracción de vanadio, extracción de hierro y utilización de recursos de escoria de fundición de aleaciones de vanadio-hierro, escoria de fundición de magnetita de vanadio-titanio y escoria de vanadio de baja calidad.
• Casos Representativos: Hornos de CC de 3000KVA / 1500KVA para tratamiento de escoria de hierro y vanadio personalizados por fabricantes de hornos industriales, que han sido puestos en producción y operación, logrando una utilización eficiente de los recursos de escoria de hierro y vanadio con tasas de recuperación de vanadio y hierro calificadas.
• Productos Reciclados: Aleación de vanadio-hierro, pentóxido de vanadio, aditivo para cemento, material de base para carreteras, vitrocerámica, etc.

VI. Parámetros Clave (Para Referencia)

• Temperatura de operación: 1500-1700°C
• Capacidad del horno: Comúnmente 1000-5000KVA (ej. 3000KVA)
• Capacidad de procesamiento: 30-50 toneladas de escoria de hierro y vanadio por día para el modelo de 3000KVA
• Electrodo: Electrodo de grafito (φ300-600mm)
• Voltaje de operación: 100-300V
• Factor de potencia: 0.95-0.98
• Tasa de recuperación de vanadio: ≥85%; Tasa de recuperación de hierro: ≥98%

VII. Resumen