Introducción completa
Horno de arco eléctrico de carburo de calcio: el nombre estándar de la industria es horno de arco sumergido (SAF), comúnmente conocido como horno de arco eléctrico de carburo. Este horno puede acomodar cuatro productos de fundición principales: carburo, ferrosilicio, silicomanganeso y ferrocromo. Es un equipo central de reducción electrotérmica tanto para la industria metalúrgica como química.
二, Introducción general del equipo.
1. Principio de funcionamiento
Tecnología de reducción carbotérmica electrotérmica: tres electrodos de autococción se insertan en la carga del horno para formar un arco eléctrico sumergido. El calor proviene de dos fuentes:
- Arco eléctrico de alta temperatura (1600–2500 ℃) entre la punta del electrodo y la materia prima
- Calor de resistencia generado cuando una gran corriente pasa a través de la carga sólida del horno.
El coque/antracita actúa como agente reductor, reduciendo los óxidos metálicos del mineral a una aleación fundida o carburo de calcio. Alimentación continua + roscado intermitente para producción ininterrumpida las 24 horas.
2. Composición del equipo principal
- Cuerpo principal del horno
Carcasa del horno (estructura de acero refrigerada por agua), revestimiento refractario de carbono/magnesia, cubierta del horno, canal de extracción, salida de escoria, plataforma del horno. Clasificado como horno abierto, semicerrado y completamente cerrado (completamente cerrado para recuperación de gases de combustión y protección ambiental).
- Sistema de suministro de energía
Transformador de alto voltaje, sistema conductor de red corta, gabinete de compensación de potencia reactiva y filtrado de armónicos, sala de control eléctrico PLC. Admite modelos de potencia baja/alta/ultra alta (3300 kVA ~ 81000 kVA).
- Sistema hidráulico y de elevación de electrodos
Cilindro hidráulico, abrazaderas de sujeción de electrodos, anillo de presión, dispositivo de alimentación de pasta de electrodos; ajuste de elevación automático para estabilizar la resistencia del arco.
- Sistema de dosificación y alimentación de materias primas
Silos de materia prima, dosificador de pesaje automático, cinta transportadora, conducto de carga superior sellado, mecanismo de alimentación a prueba de polvo.
- Sistema ambiental y de circulación auxiliar
Unidad completa de circulación de refrigeración por agua, recuperación de calor residual de gases de combustión, sistema de eliminación de polvo de bolsa, tubería de recogida de gas CO, unidad de desulfuración y desnitrificación.
- Sistema de monitoreo inteligente
Monitoreo en línea de temperatura, corriente, voltaje, presión del horno y gases de combustión en tiempo real, alarma automática y ajuste de carga.
3. Ventajas del equipo
- Compatibilidad multiproducto:Un horno cambia entre carburo de calcio, ferrosilicio, silicomanganeso y ferrocromo ajustando la fórmula de la materia prima y el diseño flexible de la línea de producción.
- Alta eficiencia térmica:Los electrodos enterrados en la carga reducen la pérdida de radiación de calor y el consumo de energía es entre un 8% y un 15% menor que los hornos de arco abierto.
- Bajo costo de operación:Los electrodos autococidos ahorran consumo de grafito; El horno completamente cerrado recicla el gas de combustión de CO para generación de energía o calefacción.
- Calidad de aleación estable:El control preciso de la energía eléctrica garantiza una composición química estable y una alta tasa de recuperación de metales ≥92%.
- Intensidad laboral automática y baja: Dosificación automática, elevación de electrodos, maquinaria auxiliar de roscado, control central PLC.
- Cumplimiento ambiental ecológico: Eliminación de polvo completamente sellada + recuperación de calor residual, cumple con los estándares nacionales de emisiones industriales.
4. Tabla de referencia de parámetros técnicos
| Producto de fundición |
Principales materias primas |
Temperatura del horno |
Consumo de energía (kWh/t) |
| Carburo de calcio |
Cal viva + Coca-Cola |
1900-2200 ℃ |
2900–3300 |
| Ferrosilicio (FeSi75) |
Cuarzo + Coque + Chatarra |
1700–1900 ℃ |
4800–5600 |
| silicomanganeso |
Mineral de manganeso + Cuarzo + Coque + Cal |
1350-1600 ℃ |
3600–4200 |
| Ferrocromo con alto contenido de carbono |
Mineral de cromita + coque + cal |
1650-1800 ℃ |
3800-4500 |
三,Introducción detallada de cuatro productos de fundición principales.
1. Carburo de calcio (CaC₂)
Fórmula de producción
CaO + 3C = CaC₂ + CO ↑ (reacción electrotérmica a 2000 ℃)
Grado y aplicación
- Grado estándar: 295 L/kg, 300 L/kg, 315 L/kg de rendimiento de gas
- Usos principales:
- Generación de gas acetileno para corte/soldadura de metales, materia prima plástica de PVC
- Desulfurador y desoxidante de acero en metalurgia.
- Materia prima para pesticidas, síntesis química de cianamida cálcica.
2. Ferrosilicio (grados convencionales FeSi45/FeSi75)
Materias primas: Arena de cuarzo de alta pureza, coque metalúrgico, chatarra de acero, cal.
Composición del núcleo (FeSi75): Si 72–80 %, equilibrio de Fe, bajas impurezas de Al/C/P
Aplicaciones industriales
- Desoxidante primario en acero al carbono, fundición de acero inoxidable; eliminar el oxígeno del acero fundido para mejorar el rendimiento mecánico
- Aditivo de aleación: mejora la resistencia a la tracción y al desgaste del acero.
- Inoculante para la industria de la fundición: refina el grano de grafito y reduce los defectos de la fundición
- Producción de aleaciones compuestas de silicio, manganeso y calcio.
3. Aleación de silicomanganeso (principal FeMn68Si18)
Materias primas: mineral de manganeso, sílice, coque, cal fundente.
Composición típica: Mn 65–70 %, Si 16–22 %, C ≤2,0 %
Ventajas y uso
Desoxidante dual y agente de aleación, menor costo que el uso combinado de ferromanganeso puro + ferrosilicio:
- Aditivo principal para acero de baja aleación, chapa de barco, acero de construcción y acero para tuberías.
- Reduzca el contenido de oxígeno y azufre simultáneamente, mejore la tenacidad y soldabilidad del acero.
- Materia prima para el refinado de ferromanganeso con bajas emisiones de carbono
4. Ferrocromo (ferrocromo alto en carbono / medio en carbono / bajo en carbono)
Materias primas: mineral de cromita, coque, cal, sílice.
Principales grados y usos
- Ferrocromo con alto contenido de carbono (C 4–8%): Materia prima para acero inoxidable, hierro fundido resistente al desgaste
- Ferrocromo con contenido medio/bajo en carbono: produce acero inoxidable resistente a la corrosión y acero aleado para herramientas.
- Función principal: agregar elemento de cromo para formar una película antioxidante pasiva, mejorar la dureza y la resistencia a la oxidación del acero.
四,Flujo completo del proceso de producción
Trituración y secado de materias primas → Mezclado por lotes automático → Carga sellada superior en SAF → Reducción de alta temperatura por arco sumergido → Roscado de aleación/carburo fundido → Desescoriado de cuchara → Fundición y enfriamiento → Trituración y cribado → Almacenamiento y envío de producto terminado
五,Campos de aplicación del horno
- Planta de metalurgia de ferroaleaciones: producción en masa de ferrosilicio, silicomanganeso y ferrocromo para acerías.
- Planta química de carburo de calcio: producción de materia prima química de acetileno
- Empresa metalúrgica y química integrada: conmutación flexible de múltiples productos para equilibrar la fluctuación del precio de mercado de aleaciones y carburo de calcio