1Skład strukturalny
Korpus pieca:Jest zazwyczaj wykonana z płyt stalowych jako zewnętrzna powłoka, z materiałami ogniotrwałymi odpornymi na wysokie temperatury i erozję, takimi jak cegły magnezyjne chromowane, cegły korundowe itp.wbudowane wewnątrz, aby wytrzymać wysokie temperatury i erozję żużluPokrycie pieca jest wyposażone w otwory elektrodowe, otwory zasilające, otwory obserwacyjne i otwory wydechowe.
System elektrody:w tym elektrody, uchwyty elektrodowe i urządzenia podnoszące elektrody; elektrody są zazwyczaj wykonane z grafitu lub elektrod samodzielnie ugotowanych,o szerokości nieprzekraczającej 10 mm,Utrzymujący elektrodę służy do mocowania elektrody i przewodzenia prądu do elektrody.Urządzenie podnoszące elektrodę może automatycznie regulować położenie elektrody zgodnie z sytuacją reakcyjną wewnątrz pieca i wysokością materiału pieca, w celu zapewnienia stabilności łuku i utrzymania równomiernej temperatury wewnątrz pieca.
System podawania:składa się z pojemnika materiałowego, podnośnika, urządzenia przenoszącego itp. Jego funkcją jest dokładne i ciągłe dodawanie rudy chromu, koksu, materiałów pomocniczych itp. do pieca w określonej proporcji.Nowoczesne systemy karmienia są zazwyczaj wyposażone w automatyczne urządzenia pomiarowe i sterujące, który może precyzyjnie kontrolować ilość dodanych surowców.
System wydechowy dymu:zainstalowane na górnej lub bocznej stronie pieca, wykorzystywane do zbierania i wydechowania wysokotemperaturowych gazów spalinowych wytwarzanych podczas procesu topienia.Dym zawiera szkodliwe substancje, takie jak kurz i tlenek węgla, które muszą zostać schłodzone, odkurzone, oczyszczone i poddane obróbce przed osiągnięciem norm emisji.
Parametry techniczne:
Moc pieca elektrycznego:Moc elektrycznego pieca do topienia tlenku chromu jest stosunkowo wysoka, zazwyczaj między kilku tysiącami kilowatów a dziesiątkami tysięcy kilowatów.Wysoka moc może zapewnić wystarczającą ilość ciepła, aby zapewnić szybkie i wydajne reakcje wewnątrz pieca i poprawić wydajność produkcji.
Temperatura pracy: Temperatura pracy w piecu wynosi zazwyczaj około 2000-2500 °C. Wysoka temperatura jest kluczowym warunkiem do osiągnięcia redukcji tlenku chromu i oczyszczenia rudy chromu.nadmierna temperatura zwiększy zużycie energii i utratę sprzętu, a temperaturę należy kontrolować w odpowiednim zakresie.
Gęstość prądu elektrody:Gęstość prądu elektrody jest na ogół kontrolowana w zakresie od kilku amperów do kilkudziesięciu amperów na centymetr kwadratowy.Odpowiednia gęstość prądu ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego działania elektrody i efektu ogrzewania wewnątrz pieca.
3Obszar zastosowania
Oksyd chromu wytwarzany w piecu elektrycznym ma szeroki zakres zastosowań, w tym głównie następujące aspekty:
Produkcja narzędzi szlifowania: ze względu na wysoką twardość i odporność na zużycie, stopiony tlenek chromu może być stosowany do produkcji narzędzi szlifowania, takich jak koła szlifowania, koła szlifowania, wiertarki,i szlifierkiMoże być również stosowany jako wypełniacz do ceramiki i metali w celu poprawy ich odporności na zużycie i twardości.
Przygotowanie powłok: może być stosowany jako surowiec do powłok o wysokiej temperaturze i stosowany w takich dziedzinach jak lotnictwo, lotnictwo kosmiczne i energetyka w celu poprawy odporności na korozję, zużycie,odporność na utlenianieMoże być również stosowany do przygotowywania powłok w takich dziedzinach jak baterie, materiały ognioodporne, ceramika itp.
powłoka barierowa termiczna: jako surowiec do powłok barierowych termicznych stosowana jest w produkcji powłok do urządzeń o wysokiej temperaturze, takich jak silniki, turbiny,i turbin gazowych w celu zapobiegania przenoszeniu ciepła o wysokiej temperaturze na powierzchnie metalowe oraz ochrony urządzeń mechanicznych i komponentów.
W dziedzinie ceramiki może być stosowany wraz z innymi tlenkami metali do przygotowania ceramiki, takimi jak tlenek aluminium do przygotowania ceramiki elektrycznej,który może poprawić wytrzymałość i twardość ceramiki, a także ich odporność na zużycie i ciepło.
Materiały do akumulatorów: mogą być stosowane jako surowce do materiałów elektrod pozytywnych akumulatorów, stosowane w produkcji akumulatorów niklowych kadmowych, akumulatorów ołowiowo-kwasowych,Baterie litowo-jonowe i inne baterie, spełniające wymagania materiałów elektrod pozytywnych baterii w zakresie przewodności, stabilności, odporności na korozję i trwałości.
Projekt konstrukcyjny
| Składnik |
Materiał i specyfikacja |
| Ciała pieca |
Dwuwarstwowa konstrukcja płaszcza chłodzonego wodą (skórka zewnętrzna: płytka stali niskiego stopnia Q345R, grubość 20 ∼ 30 mm; wyściółka wewnętrzna:magnezyjno-chromowe ogniotrwałe cegły + pasta węglowa) w celu odporności na korozję przez stopione szlamy i wstrząsy cieplne. |
| System elektrody |
Elektrydy samodzielnie pieczące lub elektrody grafitowe wstępnie pieczone (średnica Φ300~Φ600 mm); mechanizm podnoszenia elektrody (regulacja hydrauliczna/serwo) z dokładnością pozycjonowania ±5 mm w celu stabilizacji długości łuku. |
| System odżywiania |
Zamknięty podnośnik pasowy + ilościowy łopatek do zbierania partii; obsługuje ciągłe lub partiowe podawanie (stosowanie surowca: rudy tlenku chromu 40 ∼50%, środek redukujący 25 ∼30%, strumień 20 ∼25%);uszczelnienie azotowe w celu zapobiegania wyciekowi pyłu. |
| System wykrywania |
Otwór boczny (materiał ogniotrwały: wysokiej zawartości aluminy) z mechaniczną maszyną do wykrywania; otwór jest zamknięty gliną po wykryciu, aby utrzymać stabilność ciśnienia pieca. |
| System chłodzenia |
Wodochłodzona kurtka do korpusu pieca, uchwytów elektrod i kanału podłączającego; niezależne obwody chłodzące, aby uniknąć zanieczyszczenia krzyżowego wody chłodzącej. |
| System oczyszczania spalin |
Zbieracz pyłu cyklon + filtr workowy + wieża odsiarczania; usuwa pył (cząstki zawierające Cr), SO2 i CO z spalin, aby spełnić normy emisji. |
| System sterowania |
PLC + HMI kontrolka dotykowa; integruje temperaturę, prąd / napięcie, ciśnienie pieca i monitorowanie prędkości podawania; obsługuje automatyczną stabilizację łuku i optymalizację parametrów procesu. |
Parametry techniczne
| Kategoria |
Parametry |
Specyfikacja (w zależności od pojemności) |
| Pojemność stopowa |
Piekarnik o małej skali |
5 ‰ 20 t/partię (odpowiednie dla laboratoriów lub małych przedsiębiorstw) |
|
Piekarnik średniej wielkości |
50-100 t/d (przestrzenią ciągłą, dla średnich zakładów ferrolegów) |
|
Wielkie piece |
200 ‰ 500 t/d (w przypadku dużych baz produkcyjnych stopu żelazowego) |
| Parametry elektryczne |
Napęd nominalny |
1035 kV ( napięcie pierwotne); 100500 V (pięcie wtórne, regulowane) |
|
Prąd nominalny |
1050 kA (prąd elektrodowy); nierównowaga prądu trójfazowego ≤ 5% |
|
Zużycie energii |
3000-4500 kWh/t ferrochromu (model oszczędności energii zmniejsza zużycie o 10-15%) |
| Wydajność termiczna |
Temperatura pracy |
1600~1900°C (temperatura strefy reakcji) |
|
Jednorodność temperatury |
±20°C (w stopionej bazeniu) |
|
Wydajność wykorzystania ciepła |
≥ 65% (z systemem odzysku ciepła odpadowego do podgrzewania surowców) |
| Wskaźnik jakości produktu |
Zawartość chromu w stopu żelaza |
60·75% (ferrochrom o niskiej zawartości węgla: C ≤ 0,06%; średni węgiel: C 0,1·0,5%) |
|
Wskaźnik odzyskiwania chromu |
≥92% (w przypadku zaawansowanego typu pieca może osiągnąć 95%) |
|
Zawartość chromu w złomu |
≤ 2% (zapewnia wysokie wykorzystanie zasobów) |
| Parametry układu chłodzenia |
Ciśnienie wody roboczej |
0.4 ≈ 0,6 MPa |
|
Całkowity przepływ wody |
200-800 l/min (w proporcji do pojemności pieca) |
|
Jakość wody chłodzącej |
Przewodność ≤ 50 μS/cm; pH 6,5−8,5 (zalecana woda z dejonizacją) |
| Parametry środowiskowe i bezpieczeństwa |
Emisja spalin |
Pył ≤ 10 mg/m3; SO2 ≤ 50 mg/m3; NOx ≤ 100 mg/m3 |
|
Ocena ochrony |
Korpus pieca IP65; skrzynia sterująca IP54 |
|
System awaryjny |
Wyposażone w urządzenie zabezpieczające przed pęknięciem elektrody, alarm awarii wody chłodzącej i urządzenie awaryjne do odbierania |
Zalety zastosowania
- Wysoka wydajność stopienia: Technologia podwodnego ogrzewania łukowego zapewnia skoncentrowane ciepło, szybką prędkość topnienia i krótkie cykle topnienia (piecowa partia: 8-12 godzin na partię; piecowa ciągła: 24-godzinna nieprzerwana praca).
- Doskonała jakość produktu: Dokładna kontrola temperatury i stosunku środka redukującego zapewnia stabilną zawartość chromu w stopu żelazowym, spełniając wymagania produkcji stali w dalszej części (np. produkcja stali nierdzewnej).
- Użycie zasobów: Zapewnia wysoką odzyskiwalność chromu z rudy tlenkowej; łup może być wykorzystywany jako materiał budowlany lub surowiec do produkcji cementu, osiągając zerowe zrzuty odpadów niebezpiecznych.
- Oszczędność energii i ochrona środowiska: System odzyskiwania ciepła odpadów zmniejsza zużycie paliwa; zamknięty system oczyszczania spalin eliminuje zanieczyszczenie pyłem zawierającym Cr, spełniając rygorystyczne normy środowiskowe.
Zastosowane scenariusze
- Przedsiębiorstwa produkujące stopy żelaza: Specjalizuje się w produkcji ferrochromu, krzemochromu i innych stopów zawierających chrom do produkcji stali nierdzewnej, stali narzędziowej i stali odpornej na ciepło.
- Instytucje badawczo-rozwojowe metalurgiczne: Piece laboratoryjne do badań nowych procesów redukcji tlenku chromu i optymalizacji formuły stopu.
- Przemysł recyklingu: Obsługa odpadów zawierających chrom (np. szczątki ze stali nierdzewnej, szczątki z chromu) w celu odzyskania cennych zasobów chromu.