Vollständige Einführung
Calciumcarbid-Lichtbogenofen: Der branchenübliche Name ist Submerged Arc Furnace (SAF), allgemein bekannt als Carbid-Lichtbogenofen. Dieser Ofen kann vier Hauptschmelzprodukte aufnehmen: Karbid, Ferrosilicium, Silicomangan und Ferrochrom. Es handelt sich um eine zentrale elektrothermische Reduktionsanlage sowohl für die Metallurgie als auch für die chemische Industrie.
二,Gesamtvorstellung der Ausrüstung
1. Funktionsprinzip
Elektrothermische carbothermische Reduktionstechnologie: Drei selbstbackende Elektroden werden in die Ofenbeschickung eingeführt, um einen untergetauchten Lichtbogen zu erzeugen. Wärme kommt aus zwei Quellen:
- Hochtemperatur-Lichtbogen (1600–2500℃) zwischen Elektrodenspitze und Rohmaterial
- Widerstandswärme entsteht, wenn ein großer Strom durch feste Ofenladung fließt
Koks/Anthrazit fungiert als Reduktionsmittel und reduziert Metalloxide im Erz zu geschmolzener Legierung oder Calciumcarbid. Kontinuierliche Zuführung + intermittierendes Zapfen für eine 24-Stunden-Produktion ohne Unterbrechung.
2. Zusammensetzung der Kernausrüstung
- Hauptkörper des Ofens
Ofenmantel (wassergekühlte Stahlkonstruktion), feuerfeste Auskleidung aus Kohlenstoff/Magnesiumoxid, Ofenabdeckung, Abstichkanal, Schlackenauslass, Ofenplattform. Klassifiziert als offener, halbgeschlossener und vollständig geschlossener Ofen (vollständig geschlossen zur Rauchgasrückgewinnung und zum Umweltschutz).
- Stromversorgungssystem
Hochspannungstransformator, kurzes Netzleitsystem, Schrank zur Blindleistungskompensation und Oberschwingungsfilterung, elektrischer SPS-Kontrollraum. Unterstützt Modelle mit niedriger/hoher/ultrahoher Leistung (3300 kVA ~ 81000 kVA).
- Elektrodenhebe- und Hydrauliksystem
Hydraulikzylinder, Elektrodenhalteklemmen, Druckring, Elektrodenpasten-Zuführvorrichtung; automatische Hubeinstellung zur Stabilisierung des Lichtbogenwiderstands.
- Rohstoff-Chargen- und Zuführsystem
Rohstoffsilos, automatischer Wiegedosierer, Förderband, versiegelte obere Beschickungsrutsche, staubdichter Zuführmechanismus.
- Hilfszirkulations- und Umweltsystem
Vollständig wassergekühlte Zirkulationseinheit, Rauchgas-Abwärmerückgewinnung, Beutelstaubentfernungssystem, CO-Gassammelleitung, Entschwefelungs- und Denitrifikationseinheit.
- Intelligentes Überwachungssystem
Online-Überwachung von Temperatur, Strom, Spannung, Ofendruck und Rauchgas in Echtzeit, automatischer Alarm und Lastanpassung.
3. Vorteile der Ausrüstung
- Kompatibilität mit mehreren Produkten:Ein Ofen wechselt zwischen Calciumcarbid, Ferrosilicium, Silicomangan und Ferrochrom durch Anpassung der Rohstoffformel und flexiblem Produktionslinienlayout.
- Hohe thermische Effizienz:Im Möller vergrabene Elektroden reduzieren den Wärmestrahlungsverlust, der Stromverbrauch ist 8–15 % niedriger als bei offenen Lichtbogenöfen.
- Niedrige Betriebskosten:Selbstbackende Elektroden sparen Graphitverbrauch; Der vollständig geschlossene Ofen recycelt CO-Rauchgas zur Stromerzeugung oder Heizung.
- Stabile Legierungsqualität:Die präzise Steuerung der elektrischen Leistung sorgt für eine stabile chemische Zusammensetzung und eine hohe Metallrückgewinnungsrate von ≥92 %.
- Automatische und geringe Arbeitsintensität:Automatische Dosierung, Elektrodenanhebung, Gewindeschneidhilfsmaschinen, zentrale SPS-Steuerung.
- Grüne Umweltkonformität:Vollständig versiegelte Staubentfernung + Abwärmerückgewinnung, erfüllt nationale Industrieemissionsstandards.
4. Referenztabelle der technischen Parameter
| Schmelzprodukt |
Hauptrohstoffe |
Ofentemp |
Stromverbrauch (kWh/t) |
| Calciumcarbid |
Branntkalk + Cola |
1900–2200℃ |
2900–3300 |
| Ferrosilicium (FeSi75) |
Quarz + Koks + Alteisen |
1700–1900℃ |
4800–5600 |
| Silicomangan |
Manganerz + Quarz + Koks + Kalk |
1350–1600℃ |
3600–4200 |
| Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt |
Chromiterz + Koks + Kalk |
1650–1800℃ |
3800–4500 |
三,Detaillierte Einführung der vier wichtigsten Schmelzprodukte
1. Calciumcarbid (CaC₂)
Produktionsformel
CaO + 3C = CaC₂ + CO ↑ (2000℃ elektrothermische Reaktion)
Note & Anwendung
- Standardqualität: 295 l/kg, 300 l/kg, 315 l/kg Gasausbeute
- Hauptanwendungen:
- Acetylengaserzeugung zum Metallschneiden/-schweißen, PVC-Kunststoffrohmaterial
- Stahlentschwefelungsmittel und Desoxidationsmittel in der Metallurgie
- Rohstoff für Pestizide, chemische Synthese von Kalziumcyanamid
2. Ferrosilicium (Hauptsorten FeSi45 / FeSi75)
Rohstoffe: Hochreiner Quarzsand, Hüttenkoks, Stahlschrott, Kalk
Kernzusammensetzung (FeSi75): Si 72–80 %, Fe-Rest, geringe Al/C/P-Verunreinigungen
Branchenanwendungen
- Primäres Desoxidationsmittel für Kohlenstoffstahl, Schmelzen von Edelstahl; Entfernen Sie Sauerstoff aus geschmolzenem Stahl, um die mechanische Leistung zu verbessern
- Legierungszusatz: Verbessert die Zugfestigkeit und Verschleißfestigkeit von Stahl
- Impfmittel für die Gussindustrie: Graphitkorn verfeinern, Gussfehler reduzieren
- Herstellung von Silizium-Mangan- und Silizium-Kalzium-Verbundlegierungen
3. Silicomanganlegierung (FeMn68Si18 Mainstream)
Rohstoffe: Manganerz, Kieselsäure, Koks, Flusskalk
Typische Zusammensetzung: Mn 65–70 %, Si 16–22 %, C ≤2,0 %
Vorteile und Verwendung
Duales Desoxidationsmittel und Legierungsmittel, geringere Kosten als die kombinierte Verwendung von reinem Ferromangan und Ferrosilicium:
- Hauptzusatzstoff für niedriglegierten Stahl, Schiffsblech, Baustahl, Rohrleitungsstahl
- Reduzieren Sie gleichzeitig den Sauerstoff- und Schwefelgehalt und verbessern Sie die Zähigkeit und Schweißbarkeit des Stahls
- Rohstoff für die kohlenstoffarme Ferromangan-Raffination
4. Ferrochrom (Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt, mittlerem Kohlenstoffgehalt, niedrigem Kohlenstoffgehalt)
Rohstoffe: Chromiterz, Koks, Kalk, Kieselsäure
Hauptsorten und Verwendungszwecke
- Ferrochrom mit hohem Kohlenstoffgehalt (C 4–8 %): Rohstoff für Edelstahl, verschleißfestes Gusseisen
- Ferrochrom mit mittlerem/niedrigem Kohlenstoffgehalt: Herstellung von korrosionsbeständigem Edelstahl und legiertem Werkzeugstahl
- Kernfunktion: Chromelement hinzufügen, um einen passiven Rostschutzfilm zu bilden und die Härte und Oxidationsbeständigkeit von Stahl zu verbessern
四,Kompletter Produktionsprozessablauf
Zerkleinern und Trocknen des Rohmaterials → Automatisches Chargenmischen → Oben abgedichtete Beschickung in SAF → Hochtemperaturreduktion im Unterpulverlichtbogen → Abstich geschmolzener Legierungen/Karbide → Entschlackung der Pfanne → Gießen und Kühlen → Zerkleinern und Sieben → Lagerung und Versand des fertigen Produkts
五,Anwendungsfelder des Ofens
- Ferrolegierungs-Metallurgieanlage: Massenproduktion von Ferrosilicium, Silicomangan und Ferrochrom für Stahlwerke
- Calciumcarbid-Chemiefabrik: Produktion von Acetylen-Chemierohstoffen
- Integriertes metallurgisch-chemisches Unternehmen: Flexibler Wechsel mehrerer Produkte zum Ausgleich von Marktpreisschwankungen bei Legierungen und Kalziumkarbid