Σιλικομαγγάνιο Βυθισμένο Φούρνο τόξου 6,3 MVA έως 45 MVA Για μεταλλουργικές διαδικασίες

Βυθισμένος κλίβανος τόξου 6,3 MVA έως 45 MVA

Το πυρικομαγγάνιο είναι ένα σιδηροκράμα που αποτελείται κυρίως από μαγγάνιο, πυρίτιο, σίδηρο και ίχνη άνθρακα μαζί με άλλα στοιχεία. Είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα και μεγάλου όγκου κράματα στη βιομηχανία σιδηροκραμάτων. Στη χαλυβουργία, το κράμα μαγγανίου-πυριτίου χρησιμεύει ως σύνθετος αποοξειδωτικός παράγοντας και χρησιμοποιείται επίσης ως αναγωγικός παράγοντας στην παραγωγή σιδηρομαγγανίου μέσης και χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, καθώς και στην κατασκευή μεταλλικού μαγγανίου μέσω της πυριτοθερμικής διαδικασίας. Με βάση την περιεκτικότητα σε μαγγάνιο, πυρίτιο και στοιχεία ακαθαρσιών, το πυριτικό μαγγάνιο ταξινομείται σε οκτώ κατηγορίες, με χημικές συνθέσεις σύμφωνα με τις προδιαγραφές που περιγράφονται στον πίνακα.

Οι σύγχρονοι φούρνοι βυθισμένου τόξου έχουν σχεδιαστεί με πλήρως κλειστές κατασκευές. Ο κύριος εξοπλισμός περιλαμβάνει πολλά ολοκληρωμένα συστήματα: σώμα κλιβάνου, απαγωγός καπνού χαμηλού προφίλ, σύστημα εξάτμισης, βραχυπρόθεσμο δίκτυο, συγκρότημα ηλεκτροδίων, υδραυλικό μηχανισμό, μονάδες αφαίρεσης σκωρίας και σκωρίας, σύστημα ψύξης πυθμένα, μετασχηματιστή, τροφοδοτικό υψηλής τάσης, σύστημα αυτόματου ελέγχου χαμηλής τάσης, όργανα παρακολούθησης, συστήματα συλλογής πρώτων υλών, ανάμιξη και συλλογή γούνας και συστήματα ανάκτησης και αποσκόνωσης αερίου ξηρής διεργασίας.

1. Αρχή εργασίας

Ο κλίβανος πυριτίου-μαγγανίου λειτουργεί με την αρχή του φούρνου βυθισμένου τόξου. Τα ηλεκτρόδια παράγουν θερμότητα τόξου και θερμότητα αντίστασης από το φορτίο για να μειώσουν τα οξείδια στο μετάλλευμα μαγγανίου και το πυρίτιο σε κράμα πυριτίου-μαγγανίου. Η αντίδραση στο εσωτερικό του κλίβανου βασίζεται κυρίως στην ανθρακοθερμική αναγωγή. Τα κύρια προϊόντα αποξείδωσης είναι τα MnSiO3 και MnSiO4, με σημεία τήξης 1270°C και 1327°C αντίστοιχα. Αυτά τα προϊόντα σχηματίζουν μεγάλα σωματίδια που επιπλέουν εύκολα προς τα πάνω, με αποτέλεσμα ένα σημαντικό αποτέλεσμα αποξείδωσης.

2. Ροή και λειτουργία διαδικασίας

Προετοιμασία πρώτης ύλης: Το μετάλλευμα μαγγανίου, η σκωρία πλούσια σε μαγγάνιο, το πυρίτιο και ο οπτάνθρακας παρασκευάζονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις της σύνθεσης. Η σταθερή περιεκτικότητα του οπτάνθρακα σε άνθρακα πρέπει να είναι ≥84%.

Φόρτιση και θέρμανση: Οι πρώτες ύλες εισέρχονται στον ημίκλειστο κλίβανο βυθισμένου τόξου μέσω μιας χοάνης. Ένα τροφοδοτικό 35 kV εισάγεται στον κλίβανο μέσω τριφασικών ηλεκτροδίων, τα οποία εισάγονται στο φορτίο για να δημιουργήσουν θέρμανση τόξου.

Έλεγχος τήξης: Το φορτίο αναμιγνύεται ομοιόμορφα, το επίπεδο φόρτισης διατηρείται, τα ηλεκτρόδια εισάγονται βαθιά και ομοιόμορφα. Το αέριο του κλιβάνου διατηρείται σε ελαφρά αρνητική πίεση, με O2 < 2%, Η2 < 8%, και τη θερμοκρασία του κλιβάνου κάτω από 600°C.

Χτύπημα σιδήρου και σκωρίας: Το λιωμένο κράμα και η σκωρία διαχωρίζονται φυσικά. Η οπή της βρύσης μπορεί να ανοίξει και να κλείσει ομαλά. Τόσο το ζεστό μέταλλο όσο και η σκωρία έχουν καλή ρευστότητα και είναι εύκολο να διαχωριστούν, τελικά χυτεύονται σε πλινθώματα.

3. Τεχνικές Παράμετροι και Κατάσταση Φούρνου

Η δυαδική βασικότητα της σκωρίας (CaO/SiO2) ελέγχεται μεταξύ 0,5 και 0,7, με MnO στη σκωρία <10%.

Το μήκος εργασίας των ηλεκτροδίων είναι 1700–2000 mm, η τάση είναι περίπου 143 V, το ρεύμα εργασίας είναι σταθερό και η κατανάλωση ηλεκτροδίων είναι ομοιόμορφη.

Μια κανονική κατάσταση κλιβάνου χαρακτηρίζεται από καλή διαπερατότητα της επιφάνειας γόμωσης, ομοιόμορφη βύθιση του φορτίου και ομαλή εκκένωση σιδήρου και σκωρίας.

4. Βαθμοί και Χημική Σύνθεση

Το πυρικομαγγάνιο χωρίζεται σε οκτώ κατηγορίες με βάση την περιεκτικότητα σε μαγγάνιο, πυρίτιο και ακαθαρσίες. Η χημική του σύνθεση πρέπει να συμμορφώνεται με τις διατάξεις του Πίνακα 1.

Πίνακας 1 – Χημική Σύνθεση

Σημείωση: Η περιεκτικότητα σε φώσφορο καθορίζεται σε τρεις βαθμούς (I, II, III) σύμφωνα με διαφορετικά μέγιστα όρια.

5. Εφαρμογές και Πλεονεκτήματα

Το κράμα που παράγεται από τον κλίβανο πυριτίου-μαγγανίου χρησιμοποιείται ευρέως στη χαλυβουργία, μειώνοντας σημαντικά τον ρυθμό απώλειας καύσης (ο ρυθμός απώλειας καύσης της αποξείδωσης του κράματος πυριτίου-μαγγανίου είναι περίπου 29%, που είναι χαμηλότερος από τη χρήση μαγγανίου ή πυριτίου μόνο). Επιπλέον, το κράμα πυριτίου-μαγγανίου μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση στη διάβρωση και τη σκουριά του χάλυβα, καθιστώντας το κατάλληλο για υπαίθρια ή υγρά περιβάλλοντα. Ο κλίβανος πυριτίου-μαγγανίου είναι παρόμοιος με τον κλίβανο σιδηροπυριτίου, αλλά είναι αφιερωμένος στην παραγωγή κράματος πυριτίου-μαγγανίου και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή σιδηρομαγγανίου υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα εκτός εάν χρησιμοποιηθεί ένας μικρός κλίβανος (π.χ. 6000 kVA) για την αποφυγή πυρίμαχων ζημιών.

Συνοπτικά, ο κλίβανος πυριτίου-μαγγανίου είναι ένα απαραίτητο κομμάτι του εξοπλισμού στη χαλυβουργία. Ελέγχοντας με ακρίβεια παραμέτρους όπως η σύνθεση φορτίου, η θερμοκρασία, τα ηλεκτρόδια και η σκωρία, επιτρέπει την αποτελεσματική και σταθερή παραγωγή κράματος πυριτίου-μαγγανίου, διασφαλίζοντας την ποιότητα και την απόδοση του χάλυβα.