Horno de arco sumergido de ferníquel 6.3MVA al horno de reducción 45MVA
Propiedades básicas
Propiedades comerciales
Resumen del producto
Detalles del producto
Horno de arco sumergido de ferroniquel
,horno de arco sumergido de 6.3MVA
,horno de reducción de 45MVA
Descripción del Producto
I. Descripción general
El horno de arco sumergido de ferroníquel (también conocido como horno de reducción) es el equipo principal diseñado específicamente para fundir aleaciones de ferroníquel. Esta serie cubre capacidades desde 6,3 MVA hasta 45 MVA, abarcando unidades de producción de ferroníquel medianas, medianas-grandes y grandes. El ferroníquel es una materia prima clave para la producción de acero inoxidable. El horno de ferroníquel reduce los óxidos de níquel y hierro en el mineral de laterita de níquel a su estado metálico utilizando energía eléctrica, formando una aleación de ferroníquel (FeNi).
Este proceso suele ser el componente central del proceso RKEF (horno rotatorio-eléctrico), que ofrece ventajas como tecnología madura y calidad estable del producto, y se utiliza particularmente en China y el sudeste asiático. Los SAF de ferroníquel grandes pueden alcanzar entre 30 y 72 MVA.
-
Rango de capacidad: 6,3 MVA, 12,5 MVA, 16,5 MVA, 25,5 MVA, 33 MVA, 40,5 MVA, 45 MVA
-
Tipo de horno: Circular o rectangular, fijo, campana baja en humos
-
Aplicación: Fundición de aleaciones de ferroníquel
Los aceros estructurales NiCrMo que contienen entre 1% y 4% de níquel son muy adecuados para las industrias de fabricación de automóviles, locomotoras y maquinaria debido a su favorable relación resistencia a la tracción-peso. Además de estos elementos, los aceros estructurales resistentes al desgaste también contienen carbono. Sin embargo, los aceros que contienen níquel más importantes y sus mayores consumidores son los aceros inoxidables y los aceros especiales resistentes al calor. Por ejemplo, los aceros inoxidables resistentes al calor como Cr18Ni9Ti y Cr17Ni11Mo2 presentan una buena trabajabilidad en caliente y se utilizan ampliamente en maquinaria, equipos médicos, defensa nacional e industria ligera.
El níquel tiene un ligero efecto grafitizante en el hierro fundido, estabilizando la perlita y reduciendo el contenido de ferrita. Por tanto, el níquel en el hierro fundido contribuye a conseguir una estructura uniforme, integrada y con buenas propiedades. La adición de pequeñas cantidades de níquel (0,1% –1,0%) conduce a la formación de perlita fina, mientras que un mayor contenido de níquel da como resultado estructuras martensíticas y austeníticas. La perlita fina y estable le da al hierro fundido buena maquinabilidad y dureza. Por ello, en la fabricación de automóviles se utilizan piezas de fundición que contienen níquel.
II. Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento del ferroníquel SAF se basa en la tecnología de fundición por arco sumergido. Los electrodos operan profundamente debajo de la capa de carga, con el arco cubierto por la carga. La energía del arco y el calor de resistencia generado por la corriente que pasa a través de la carga calientan el material, reduciendo los óxidos de níquel y hierro a su estado metálico a altas temperaturas.
Principales reacciones de reducción (simplificadas):
| Reacción | Ecuación |
|---|---|
| Reducción de níquel | NiO + C → Ni + CO |
| Reducción de hierro | FeO + C → Fe + CO |
Agente reductor: coque o semicoque
Temperatura: 1450–1700°C
Ventajas principales de la operación de arco sumergido:
Electrodos sumergidos en carga, reduciendo la pérdida de calor.
Mejora la eficiencia térmica
Protege el revestimiento del horno de la radiación directa del arco.
III. Flujo de proceso RKEF
RKEF (horno eléctrico rotatorio) es actualmente la tecnología de proceso principal para la producción de ferroníquel, presentando una gran adaptabilidad del proceso y una alta tasa de recuperación de níquel. Este proceso combina el ferroníquel SAF con un horno rotatorio para formar un flujo de proceso pirometalúrgico completo.
Descripción detallada de cada etapa
| Escenario | Descripción |
|---|---|
| 1. Preparación de Materia Prima | Mineral de níquel de laterita (tipo limonita, Ni 1,5–2,5 %, Fe 30–50 %, alto contenido de MgO, SiO₂), agente reductor (coque/semicoque), fundente (piedra caliza, dolomita, etc.) |
| 2. Secado y Pre-reducción (Horno Rotativo) | El mineral se tuesta en un horno rotatorio a 800-1000 °C para eliminar el agua cristalina, con una reducción previa parcial de los óxidos de Fe/Ni. La "calcina caliente" producida se alimenta directamente en caliente al SAF, logrando importantes ahorros de energía. |
| 3. Fundición y Reducción (SAF) | Se añaden calcina caliente + agente reductor + fundente al horno de ferroníquel. La reducción profunda se logra bajo una fuerte atmósfera reductora, produciendo una aleación de ferroníquel en la capa inferior y escoria en la capa superior. |
| 4. Extracción y refinación de hierro | El hierro se extrae periódicamente. El ferroníquel fundido se puede moldear en lingotes o enviar a un horno de refinación (como AOD) para su desulfuración y ajuste de composición. La escoria se enfría con agua o se utiliza en materiales de construcción. |
IV. Características del equipo
El ferroníquel SAF tiene las siguientes características destacables:
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Tipo de horno | Tipo cilíndrico fijo, estructura de campana con bajo contenido de humo, operación de presión micropositiva, ajuste automático de presión del horno |
| Sistema de electrodos | Electrodo autococido (Søderberg), la elevación del electrodo utiliza elevación hidráulica manual y automática controlada por computadora, sujeción de anillo cónico, liberación de cilindro hidráulico para placas conductoras, dos juegos de anillos de fricción y cilindros de elevación para prensado y liberación automáticos de longitud fija. |
| Sistema de red corta | Utiliza compensador enfriado por agua, tubería de cobre enfriada por agua, cable enfriado por agua y placa conductora enfriada por agua, estructura de red corta que ahorra energía con disposición de triángulo exterior, lo que garantiza el equilibrio trifásico y el valor mínimo de impedancia. |
| Método de carga | Alimentación completamente automática, alimentación multipunto en el horno, alimentación continua, fundición continua, combinación automática |
| Enfriamiento del fondo del horno | Refrigeración por aire natural |
| Guardia de seguridad | Refrigeración por agua circulante, sistema de agua de respaldo de alto nivel para evitar daños por cortes repentinos de energía, sistema de alarma automática por exceso de temperatura |
V. Ventajas técnicas
El ferroníquel SAF tiene las siguientes ventajas técnicas respecto a otros métodos de fundición:
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| Amplia adaptabilidad de la materia prima | Puede procesar minerales de silicato de magnesia, minerales de óxido de níquel tipo limonita con un contenido de hierro de hasta el 30 % y minerales intermedios. Más adecuado para minerales de óxido de níquel con alto contenido de magnesio y bajo contenido de hierro que son difíciles de procesar mediante procesos húmedos. |
| Ferroníquel de alta calidad | Para el mismo mineral, el proceso RKEF produce ferroníquel de mayor ley que otros procesos, con un bajo contenido de elementos nocivos. |
| Respetuoso con el medio ambiente y ahorro de energía | Todo el proceso está completamente cerrado; la arena tostada se introduce caliente en el horno a temperaturas superiores a 800 °C, lo que ahorra una cantidad significativa de calor físico y químico en comparación con la carga fría, lo que reduce significativamente la electricidad y el consumo de agentes; El calor residual se puede recuperar para la generación de energía. |
| Reciclaje de Residuos Sólidos | El gas SAF se desempolva y se alimenta al horno rotatorio como combustible; La escoria se apaga y se utiliza como material de construcción. |
| Automatización completa de procesos | Control automático por computadora desde dosificación, alimentación, carga hasta fundición y extracción de hierro. |
VI. Aplicaciones
Ferronikel SAF se utiliza ampliamente en los siguientes campos:
| Solicitud | Descripción |
|---|---|
| Producción de acero inoxidable | El ferroníquel es una materia prima clave para la producción de acero inoxidable, especialmente el acero inoxidable serie 300. |
| Producción de aceros especiales | Se utiliza en la producción de acero aleado, aleaciones de alta temperatura y otros grados de acero de alta calidad. |
| Fabricación de aleaciones de ferníquel | Producción directa de aleación de ferroníquel que contiene entre un 10 y un 30 % de níquel. |
VII. Recomendaciones de selección
| Factor | Recomendación |
|---|---|
| Condiciones de la materia prima | Mineral de níquel de laterita Ni ≥ 1,8%, Fe 30–50%, MgO ≤ 25%, humedad < 30% |
| Requisito de salida | Para una producción anual inferior a 50.000 toneladas, elija entre 6,3 y 16,5 MVA; para 50.000-100.000 toneladas, elija 25,5-33 MVA; Para más de 100.000 toneladas, elija 40,5-45 MVA |
| Condiciones de energía | Capacidad de red limitada o alto costo de electricidad → DC SAF; buenas condiciones de red → AC SAF |
| Requisito de automatización | Adopte el sistema de control DCS para lograr un control automático de proceso completo de dosificación, alimentación, carga, deslizamiento de electrodos, regulación de potencia, control de presión del horno, etc. |
| Requisito ambiental | Utilice tecnología de recolección de polvo de bolsa seca, recuperación y utilización de gas y utilización integral de escoria para lograr una producción limpia. |
| Presupuesto de inversión | Presupuesto limitado → configuración de CA estándar; presupuesto suficiente → configuración DC o configuración AC avanzada |
| Nombre | Calificación | Composición química / % | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Co | do | Si | PAG | S | cr | |||
| Ni+Co | ≤ | |||||||
| Ferroníquel | FeNi25 | 20,0-30,0 | 1.0 | 0,03 | 0,05 | 0,03 | 0,04 | 0.1 |
| Ferroníquel | FeNi55 | 50,0-60,0 | 1.0 | 0,05 | 1.0 | 0,03 | 0,01 | 0,05 |
| Ferroníquel que contiene carbono | FeNi25C | 20,0-30,0 | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 0,04 | 0,04 | 2.0 |
| Ferroníquel que contiene azufre | FeNi25CS | 20,0-30,0 | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 0,04 | 0,04 | 2.0 |
Las aleaciones de níquel-hierro con bajo contenido de hierro, que contienen cromo, cobalto y molibdeno, generalmente se denominan aleaciones a base de níquel Hastelloy resistentes a la corrosión cuando se utilizan como aleaciones de alta temperatura. Su resistencia a la tracción a 923°C alcanza hasta 233,24 MPa. Las aleaciones de hierro y níquel que contienen entre un 30% y un 90% de níquel exhiben una alta permeabilidad magnética, lo que las hace adecuadas para las industrias eléctrica y electrónica; por ejemplo, la aleación Climax que contiene un 30% de níquel y un 70% de hierro. Una aleación compuesta de 80% de níquel, 14% de cromo y 6% de hierro es un material de resorte especial resistente a la corrosión que se utiliza en aplicaciones dentales. El níquel también se utiliza en la acuñación y en la industria de las baterías.
Productos relacionados
Horno de ferro silicio 6,3 MVA a 45 MVA Horno de arco eléctrico sumergido
6.3 MVA to 45 MVA Ferrosilicon Submerged Arc Furnace The submerged arc furnace (SAF) utilizes high-temperature combustion technology to maximize the thermal efficiency of coal during production. This results in improved energy utilization and reduced overall energy consumption. In terms of production efficiency, the furnace is equipped with an advanced automated control system that enables intelligent operation. The high degree of automation throughout the production process
6300KVA~33000KVA Horno de arco sumergido Horno de arco eléctrico industrial de silicio
6.3 MVA~33 MVA Industrial Silicon Submerged Arc Furnace Industrial silicon, also referred to as crystalline or metallic silicon, serves as a fundamental material across a wide range of modern industrial sectors. Its applications extend to industries such as electronics, steel manufacturing, optics, automotive production, chemical processing, metallurgy, and defense. As technological development progresses, new applications for industrial silicon continue to emerge, particular
Horno de arco sumergido de silicomanganeso de 6,3 MVA a 45 MVA para procesos metalúrgicos
6.3 MVA to 45 MVA Silicomanganese Submerged Arc Furnace Silicomanganese is a ferroalloy composed primarily of manganese, silicon, iron, and trace amounts of carbon along with other elements. It is one of the most widely used and high-volume alloys in the ferroalloy industry. In steelmaking, manganese-silicon alloy serves as a compound deoxidizer and is also employed as a reducing agent in the production of medium- and low-carbon ferromanganese, as well as in the manufacture
Horno de arco eléctrico de carburo de calcio 12,5MVA 25MVA 33MVA 40,5MVA 63MVA
12.5 MVA to 63 MVA Calcium Carbide Submerged Arc Furnace The calcium carbide submerged arc furnace (also known as a reduction furnace) is the core equipment for producing calcium carbide. This series covers capacities from 12.5 MVA to 63 MVA, encompassing medium-large, large, and ultra-large calcium carbide production units. These furnaces generally adopt a fully sealed design, achieving the modern production requirements of energy saving, environmental protection, high
