كيف يعمل فرن القوس المغمور؟

أفرن القوس المغمور (SAF)هو فرن قوس كهربائي متخصص يستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات لإنتاج معادن مثل السبائك الحديدية والسيليكون وكربيد الكالسيوم. كعنصر أساسي في عملية التصنيع، فإنه يحول المواد الخام إلى منتجات معدنية قيمة من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية الخاضعة للرقابة.

تعتمد مبادئ تشغيل فرن القوس المغمور على تمرير تيار كهربائي عبر مادة موصلة، تُعرف بالشحنة، والتي تكون مغمورة داخل حمام منصهر. يتكون هذا الحمام عادةً من مزيج من التدفق وعوامل الاختزال الصلبة. تسهل درجات الحرارة المرتفعة التي يتم تحقيقها داخل الفرن التفاعلات الكيميائية اللازمة لإنتاج السبيكة أو المعدن المطلوب.

أ) شحن الفرن

تبدأ العملية بشحن الفرن، حيث يتم إدخال المواد الخام الصلبة بعناية إلى الفرن عبر نظام شحن. يضمن نظام الجرعات إضافة دقيقة ومضبوطة لهذه المواد للحفاظ على التركيبة المطلوبة للمنتج النهائي. تشمل المواد الخام عادةً مزيجًا من أكاسيد المعادن والكربون والمواد المضافة الأخرى الضرورية لإنتاج سبيكة معينة.

ب) إمداد التيار وتكوين القوس

بمجرد إضافة الشحنة، يتم تزويد الفرن بالتيار، ويتشكل قوس بين القطب الكهربائي والشحنة. يولد هذا القوس حرارة شديدة، مما يؤدي إلى إذابة الشحنة ودمجها في الحوض المنصهر. يوفر الحوض المنصهر وسطًا موصلًا للغاية لتدفق التيار، مما يضمن نقل الطاقة بكفاءة طوال العملية.

ج) التفاعلات الكيميائية في الحوض المنصهر

أثناء تشغيل فرن القوس المغمور، تحدث تفاعلات كيميائية مختلفة داخل الحوض المنصهر. تعتبر هذه التفاعلات حاسمة لتحقيق التركيبة والخصائص المطلوبة للمنتج النهائي. اعتمادًا على السبيكة المحددة التي يتم إنتاجها، يتم استخدام تدفقات وعوامل اختزال مختلفة لتعزيز التفاعلات المطلوبة.

د) تفاعلات الاختزال والتخبث

يمكن تصنيف التفاعلات داخل الفرن على نطاق واسع إلى تفاعلات اختزال وتفاعلات خبث. تتضمن تفاعلات الاختزال إزالة الأكسجين من أكاسيد المعادن الموجودة في الشحنة، مما يؤدي إلى تكوين سبيكة معدنية. من ناحية أخرى، تؤدي تفاعلات التخبث إلى تكوين طبقة خبث فوق الحوض المنصهر. تساعد طبقة الخبث هذه في إزالة الشوائب وحماية المعدن من الأكسدة.

يمكن أن ترتفع درجة الحرارة داخل فرن القوس المغمور إلى آلاف الدرجات المئوية، مما يوفر الظروف اللازمة للتفاعلات الكيميائية السريعة. تضمن الحرارة الشديدة الخلط والتجانس الشاملين للحوض المنصهر، مما يؤدي في النهاية إلى سبائك عالية الجودة.

هـ) التنصت وإزالة المنتج النهائي

بمجرد انقضاء وقت التفاعل المطلوب، تتم إزالة المنتج النهائي من الفرن من خلال عملية تنصت يتم التحكم فيها بعناية. يتضمن ذلك إدارة تدفق المعدن المنصهر والخبث خارج الفرن. يتم جمع المعدن في مغارف أو قوالب، وتصلب في الشكل والصورة المطلوبين، ثم يتم نقله إلى الموقع المطلوب للاستخدام أو الصب المستمر.

باختصار، تلعب أفران القوس المغمور دورًا محوريًا في إنتاج المعادن والسبائك المختلفة. من خلال تسخير التيار الكهربائي والحرارة الشديدة، فإنها تحول المواد الخام بشكل فعال إلى منتجات قيمة. إن الفهم الأعمق لطريقة عمل أفران القوس المغمور يمكّننا من تحسين عملية التصنيع وضمان إنتاج سبائك معدنية عالية الجودة.

  نحن شركة تصنيع أفران كهربائية محترفة. لمزيد من الاستفسارات، أو إذا كنت بحاجة إلى أفران القوس المغمور، أو أفران القوس الكهربائي، أو أفران تكرير المغرفة، أو معدات الصهر الأخرى، فيرجى عدم التردد في الاتصال بنا على  susan@aeaxa.com