عملية فرن القوس المغمور: نظرة عامة فنية متعمقة

نظرة عامة على العملية

الـفرن القوس المغمور (SAF) العملية هي طريقة صناعية متطورة تستخدم لصهر مواد مختلفة. في هذه العملية، يتم تغذية المواد الخام بشكل متقطع في الفرن من خلال جهاز تغذية مخصص. تضمن آلة التحريك بقاء سطح المادة متساويًا، مما يسهل التسخين والذوبان الموحد. مع تقدم العملية، يتدفق السبيكة السائلة المتولدة إلى المغارف أو الحاويات الأخرى، والتي يتم نقلها بعد ذلك إلى قوالب للصب. بعد التبريد، يتم الحصول على المنتج النهائي. في الوقت نفسه، يتم تفريغ خبث الحديد بشكل متقطع من خلال مخرج خبث مخصص، مما يضمن نقاء السبيكة.

المعدات الرئيسية لفرن القوس المغمور

يتم دعم عملية SAF من خلال مجموعة شاملة من المعدات، يلعب كل منها دورًا حاسمًا في عملية الصهر. تشمل المكونات الأساسية جسم الفرن، وغطاء الفرن، والشبكة القصيرة، ونظام تبريد المياه، ونظام طرد الدخان، ونظام إزالة الغبار، ونظام معالجة الحرارة المهدرة، وغلاف القطب الكهربائي، ونظام الضغط والرفع للقطب الكهربائي، ونظام التحميل والتفريغ، ووحدة التحكم، وجهاز الاحتراق، والنظام الهيدروليكي، ومحول SAF، ومختلف المعدات الكهربائية.

جسم الفرن

جسم الفرن هو جوهر SAF، ويتكون من غلاف الفرن وبطانة حرارية.

غلاف الفرن

تم تصميم غلاف الفرن بشكل دائري، ويتكون من لوحة سفلية، ولوحات جدارية، وأطواق، ولوحات ضلع. يتم تصنيع الألواح الجانبية من ألواح فولاذية سميكة، مدعومة بإطار فولاذي للقناة مثبت على الخرسانة. يضمن هذا التصميم المتانة والاستقرار أثناء التشغيل.

البطانة الحرارية

تستخدم البطانة مواد حرارية عالية الألومينا والمغنيسيا والكربون. بالقرب من مخرج الفرن، يتم استخدام طوب المغنيسيا من الدرجة الأولى ومواد المغنيسيا، جنبًا إلى جنب مع طوب السيليكا الكربوني. يجب أن تتحمل البطانة التمدد الشديد بسبب التسخين، والتكيف مع دورات التمدد الحراري والتبريد، وأن تكون فعالة من حيث التكلفة وسهلة التصنيع. يتم دمج ثقب التنصت في غلاف الفرن لتصريف الخبث.

غطاء الفرن

تم بناء غطاء الفرن المحكم من الطوب والمواد الحرارية، معززًا بعوارض فولاذية مبردة بالماء كهيكل عظمي. تسمح ثلاثة ثقوب قطب كهربائي في الأعلى بمرور حامل القطب الكهربائي ثلاثي الطور، معزول بمواد عازلة. تتيح تسعة مقابس ميزان حرارة، يتم إدخالها في الطوب الحراري بأنابيب واقية، قياس درجة الحرارة داخل الفرن.

غطاء الدخان

يحيط غطاء الدخان بفم الفرن، مما يمنع الحرارة المشعة ويجمع غاز المداخن الناتج أثناء الصهر، وبالتالي تحسين بيئة التشغيل. يتكون من لوحة غطاء، وجدران جانبية، وباب الفرن، وهيكل عظمي، يشكل شكلًا سداسيًا من خلال ألواح فولاذية وملفات تعريف ملحومة. يجلس على منصة التشغيل عبر هيكل غطاء المحرك.

أنبوب مخرج غاز المداخن

يعتمد أنبوب مخرج غاز المداخن على اختلافات الضغط الطبيعي أو مروحة لإنشاء ضغط سلبي، وتفريغ الدخان إلى الخارج. يحتوي كل فرن كهربائي على مدخنتين، مصنوعتين من ألواح فولاذية وملفات تعريف، تتكونان من قسم سفلي مبرد بالماء، وقسم أنبوب مدخنة، وصمام جرس، وتعليق مدخنة. يتم تبريد القسم المبرد بالماء، الموجود على حلقة شعاع غطاء الدخان القصير، بالماء. يؤدي قسم أنبوب الدخان مباشرة إلى الخارج، مع صمام جرس يتم التحكم فيه بواسطة أسطوانة زيت مدخنة لفتح وإغلاق المدخنة. عند توصيل مجمع الغبار، يغلق صمام الجرس، ويوجه غاز المداخن إلى مجمع الغبار عبر عمل مروحة ثلاثية الاتجاهات.

حامل القطب الكهربائي

حامل القطب الكهربائي هو قلب SAF، ويتكون من جهاز موصل، وجهاز تثبيت، وجهاز ضغط وتحرير، وجهاز رفع، وأسطوانة تثبيت، وغلاف قطب كهربائي. يضمن التصاق البلاط النحاسي بغلاف القطب الكهربائي تحت ضغط مناسب، مما يسمح بمرور تيارات كبيرة من الشبكة القصيرة عبر حلقة التجميع أو الدعم، ثم عبر الأنبوب النحاسي الموصل إلى الأقطاب الكهربائية.

أسطوانة التثبيت

تقوم أسطوانة التثبيت، أو الأسطوانة الخارجية للقطب الكهربائي، بتعليق حامل القطب الكهربائي والقطب الكهربائي، مما يتيح رفع القطب الكهربائي أثناء التشغيل.

الجهاز الموصل

تشمل الأجهزة الموصلة التقليدية حلقات الانزلاق، والأنابيب النحاسية الموصلة، والبلاط النحاسي. تعمل حلقة التجميع على معادلة الجهد، وجمع التيار، وتوزيعه على الأنبوب النحاسي الموصل، مما يضمن حصول كل بلاطة نحاسية على كل قطب كهربائي على تيار متساوٍ. البلاط النحاسي، المصبوب بالنحاس الأحمر ويحتوي على أنبوب تبريد بالماء، له كثافة تيار مسموح بها تبلغ 0.9 ~ 2.5 أمبير / سم ²؛ على سطحه الملامس للقطب الكهربائي. حزام تلبيد القطب الكهربائي هو أضعف حلقة في قوة القطب الكهربائي، مع ممارسة البلاط النحاسي قوة تثبيت تبلغ 0.05 ~ 0.15 ميجا باسكال على القطب الكهربائي، مشتقة من حامل القطب الكهربائي. تعمل الأقطاب الكهربائية ذات الحوامل المدمجة على تعزيز التلبيد.

جهاز رفع القطب الكهربائي

يقوم جهاز رفع القطب الكهربائي بضبط موضع القطب الكهربائي عن طريق الرفع والإنزال، وتنظيم طول قوس القطب الكهربائي لضبط المقاومة وحجم التيار. تختلف سرعة الرفع باختلاف طاقة الفرن، وعادة ما تتراوح من 0.2 ~ 0.5 م / دقيقة للأقطاب الكهربائية التي يزيد قطرها عن 1 متر و 0.4 ~ 0.8 م / دقيقة لتلك التي يقل قطرها عن 1 متر. يبلغ شوط الرفع 2.1 ~ 2.6 متر.

نظام الشبكة القصيرة لعملية فرن القوس المغمور

تنقل الشبكة القصيرة طاقة كهربائية منخفضة الجهد وعالية التيار، مما يؤدي إلى إدخال الطاقة بكفاءة من الشبكة إلى SAF. يؤثر هيكل الشبكة القصيرة المعقول واختيار كثافة التيار المناسبة بشكل كبير على مؤشرات تشغيل الطاقة والكفاءة الاقتصادية في استهلاك المعادن غير الحديدية.

الوظيفة والمتطلبات الرئيسية

تتمثل الوظيفة الأساسية للشبكة القصيرة في نقل التيارات الكبيرة، حيث تمثل المفاعلة والمقاومة جزءًا كبيرًا من الخط بأكمله، مما يحدد الخصائص الكهربائية للمعدات. يجب أن تفي بالمتطلبات الأساسية التالية:

1. سعة حمل التيار الكافية.

2. تقليل مقاومة الدائرة القصيرة.

3. قيمة مفاعلة حثية صغيرة.

4. عزل جيد وقوة ميكانيكية.

تعويض الشبكة القصيرة

ينتج نظام SAF 70٪ من مفاعلته من خلال الشبكة القصيرة، مما يجعل من الصعب تحقيق عامل طاقة طبيعي فوق 0.85، حيث تعمل معظم الأفران بين 0.7 و 0.8. يقلل عامل الطاقة المنخفض هذا من كفاءة المحول، ويستهلك عملاً عديم الفائدة، ويهدر الطاقة، ويتكبد غرامات طاقة إضافية. يؤدي التحكم اليدوي في القطب الكهربائي والتكديس إلى زيادة عدم توازن الطاقة ثلاثية الطور، والوصول إلى أكثر من 20٪، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الصهر وارتفاع تكاليف الكهرباء. يعد تحقيق التوازن في شبكة الطاقة أمرًا بالغ الأهمية لتقليل استهلاك الطاقة وتحسين كفاءة الصهر.

نظام إمداد الطاقة عالي الجهد

يتكون نظام إمداد الطاقة عالي الجهد من مفاتيح عزل خط الدخول عالي الجهد ومحولات الجهد، وقواطع دوائر فراغية عالية الجهد ومحولات التيار، وأجهزة مانعة الصواعق من أكسيد الزنك، وأجهزة حماية امتصاص المقاومة والسعة، وتشكل خزائن خط الدخول عالي الجهد، وخزائن مفاتيح الفراغ، وأجهزة مانعة للأكسدة، وخزائن حماية المقاومة والسعة. يوفر الطاقة الرئيسية للفرن الكهربائي وينفذ حماية الدائرة القصيرة. يحمي جهاز امتصاص الجهد الزائد المحول من التشغيل وجهود الاندفاع، بينما يوفر مانع الصواعق من أكسيد الزنك الحماية من الصواعق. يسهل مفتاح فصل خط الدخول التصحيح والصيانة.

نظام تبريد المياه

يوصل نظام إمداد المياه المياه إلى منصة عالية، حيث يقوم نظام تبريد المياه بتبريد الشبكة القصيرة، وغطاء التبريد بالماء، والمدخنة المبردة بالماء، وحلقة الضغط، والبلاط النحاسي، والسترة الكبيرة المبردة بالماء عبر موزع المياه. يرسل مسار آخر المياه إلى جهاز تبريد المياه بالزيت القوي للمحول لتبريد المحول.

قطع الغيار الرئيسية

1. مواد حرارية لبناء الفرن.

2. معجون القطب الكهربائي.

3. قضبان ومثبتات المحولات.

4. الوسيط الهيدروليكي.

5. البلاط النحاسي.

6. كابل تبريد المياه.

تسلط هذه النظرة العامة الشاملة لعملية فرن القوس المغمور الضوء على تعقيدها والدور الحاسم الذي يلعبه كل مكون في ضمان عمليات الصهر الفعالة والفعالة. لمزيد من المعلومات المهنية حول معدات فرن الصهر، يرجى البقاء على اتصال بقسم الأخبار على موقعنا على الويب.

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