Conocimiento de los hornos de arco sumergido

El horno de arco sumergido también se denomina horno de arco eléctrico u horno de resistencia. Se utiliza principalmente para la reducción de minerales de fundición, agentes reductores carbonosos, disolventes y otras materias primas. Produce principalmente aleaciones ferrosas como ferrosilicio, ferromanganeso, ferrocromo, ferrotungsteno y ferrosilicio, que son importantes materias primas industriales en la industria metalúrgica y materias primas químicas como el carburo de calcio. Su característica de trabajo es utilizar materiales refractarios de carbono o magnesio como revestimiento del horno y utilizar electrodos de autocultivo. El electrodo se inserta en la carga para realizar una operación de arco sumergido. La energía y la corriente del arco se utilizan para pasar a través de la carga. La energía generada por la resistencia de la carga se utiliza para fundir el metal y se agregan sucesivamente. La escoria se descarga de forma intermitente. Es un horno eléctrico industrial de funcionamiento continuo.

(1): Principales tipos y usos de los hornos de arco sumergido

Tipos

Principales materias primas

Productos terminados

Temperatura reflejada

0℃

Consumo de energía

KW*h/ton

Horno de ferroaleación

Horno de hierro y silicio

(45%) Aleación de ferrosilicio

Ferosilicio, chatarra, coque

Acero al silicio

1550-1770

2100-5500

(75%) Aleación de ferrosilicio

8000-11000

Horno de feromanganeso

Manganeso mineral, chatarra, coque, cal

Feromanganeso

1500-1400

2400-4000

Horno de ferocromo

Mineral de cromo, sílice, coque

Aleación de ferrocromo

1600-1750

3200-6000

Horno de tungsteno

Mineral de cristal de tungsteno, coque

Fe tungsteno

2400-2900

3000-5000

Horno de cromo y silicio p>

Ferrocromo, sílice, coque

Aleación de silicio-cromo

1600-1750

3500-6500

Silicio Horno de manganeso

Mineral de manganeso, sílice, chatarra, coque

Aleación de silicio-manganeso

1350-1400

3500-4000

Horno eléctrico para siderurgia

Mineral de hierro, coque

Fundiciones de hierro

1500-1600

1800-2500< /p >

Horno de carburo de calcio

Caliza, coque

Carburo de calcio

1900-2000

1900-3000

Horno de carburo de boro

Óxido de boro, coque

Carburo de boro

1800-2500

-20000

(1) El consumo de electricidad varía mucho según la composición de la materia prima, la composición del producto terminado y la capacidad del horno eléctrico. Aquí hay aproximaciones.

(B): Características Estructurales

El horno de arco sumergido es un horno eléctrico industrial que consume enormes cantidades de energía. Consiste principalmente en una carcasa de horno, una cubierta de horno, un revestimiento de horno, una red corta, un sistema de refrigeración por agua, un sistema de escape de humos, un sistema de eliminación de polvo, una carcasa de electrodo, un sistema de elevación y prensado de electrodos, un sistema de carga y descarga, un controlador, un quemador, un sistema hidráulico y un sistema sumergido. Transformador de horno de arco y compuesto por diversos equipos eléctricos.

Según las características estructurales y de trabajo del horno de arco sumergido, el 70% de la reactancia del sistema del horno de arco sumergido es generada por el sistema de red corta, y la red corta es un sistema de corriente grande con una corriente máxima de decenas de miles de amperios, por lo que el rendimiento de la red corta determina el rendimiento del horno de arco sumergido. Es por esta razón que es difícil alcanzar el factor de potencia natural de los hornos de arco sumergido por encima de 0,85, y el factor de potencia natural de la mayoría de los hornos está entre 0,7 y 0,8. Un factor de potencia bajo no sólo reduce la eficiencia del transformador y consume mucho trabajo inútil, sino que también impone una pérdida de potencia adicional en la sección de potencia. Al mismo tiempo, debido al control manual de los electrodos y al proceso de apilamiento, el desequilibrio de energía entre las tres fases aumenta y el desequilibrio máximo puede alcanzar más del 20 %, lo que resulta en una baja eficiencia de fundición y altas facturas de electricidad. Por lo tanto, mejorar el factor de potencia de la red a corto plazo y reducir el desequilibrio de la red eléctrica se han convertido en medios eficaces para reducir el consumo de energía y mejorar la eficiencia de la fundición. Si se toman las medidas adecuadas para mejorar el factor de potencia de la red corta, se pueden lograr los siguientes efectos:

(1) Reducir el consumo de energía entre un 5 y un 20 %

(2) Aumentar producción entre un 5% y un 10% por encima.

Esto traerá buenos beneficios económicos a la empresa y la inversión en costes de renovación se recuperará en el corto o medio plazo.

Tres: Métodos y principios

En términos generales, para resolver el problema del bajo factor de potencia de los hornos de arco sumergido, en China se utiliza generalmente la compensación de condensadores y la compensación de potencia reactiva. generalmente se realiza en el extremo de alto voltaje. Sin embargo, debido a que la compensación en el extremo de alto voltaje no puede resolver el problema del equilibrio trifásico, y debido a que la inductancia de línea corta representa más del 70% de todo el sistema, la compensación en el extremo de alto voltaje no logra el propósito de reducir la reactancia inductiva del sistema de línea corta y mejorar el factor de potencia de la línea corta. El objetivo de aumentar la producción de los transformadores sólo tiene sentido para el sector del suministro de energía.

Por lo tanto, algunas unidades han adoptado medidas simultáneas de compensación de potencia reactiva de alta y baja presión para hornos de nueva construcción para resolver los problemas anteriores. La compensación en el extremo corto de la red puede mejorar en gran medida el factor de potencia del extremo corto de la red y reducir el consumo de energía. En vista del gran consumo de energía reactiva en el lado de baja tensión del transformador del horno y la red corta desequilibrada, se lleva a cabo la transformación técnica de la compensación de potencia reactiva in situ, teniendo en cuenta la mejora efectiva del factor de potencia. es técnicamente confiable y maduro, y económicamente hablando, la inversión y la producción son directamente proporcionales. En el lado de baja tensión del horno de arco sumergido, la potencia reactiva se compensa in situ por el desequilibrio trifásico causado por la inconsistencia entre el consumo de energía reactiva de la red corta y su longitud de diseño. Tiene ventajas incomparables en la mejora de la potencia. factor, absorbiendo armónicos, aumentando la producción y reduciendo el consumo, etc. Sin embargo, debido al alto coste y al duro entorno de trabajo, la vida útil se ve muy afectada. Al mismo tiempo, la compensación de potencia reactiva en el extremo de baja tensión de la red corta también provoca un aumento de los armónicos. Por lo tanto, se deben tomar medidas para suprimir los armónicos tercero a séptimo, aumentando así la inversión y extendiendo el período de recuperación de la inversión. Al mismo tiempo, los costos de mantenimiento posteriores son altos y los beneficios generales no son buenos. Generalmente sólo se aplica a hornos nuevos.