الدليل الكامل لفرن القوس المغمور

فرن القوس المغمور هو فرن كهربائي خاص يستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية. يمكنك استخدامه بشكل أساسي في مختلف عمليات صهر المعادن ومعالجة المواد. وضع العمل الفريد لفرن القوس المدفون يجعله يظهر قيمة مهمة في العديد من الجوانب.

ما هو فرن القوس المغمور؟

فرن القوس المغمور (SAF) هو فرن كهربائي صناعي يستخدم القوس الكهربائي المتولد بين قطب الجرافيت الكربوني والشحنة لتوفير مصدر للحرارة. وذلك لتحقيق صهر وتكرير المواد الخام مثل الخامات.

التركيب الهيكلي لفرن القوس المغمور

يتكون فرن القوس المغمور بشكل أساسي من أقطاب كهربائية وجسم الفرن ومحول ونظام تحكم. قطب الجرافيت الكهربائي عادة ما تكون مصنوعة من مادة الجرافيت. ويعتمد قطرها على سعة الفرن ومتطلبات العملية المحددة. يشتمل جسم الفرن على غلاف الفرن وبطانة الفرن، وهي مصنوعة من صفيحة فولاذية لدعم الفرن وحمايته. وبطانة الفرن مصنوعة من مواد حرارية، مثل طوب الألومنيوم العالي وطوب المغنيسيوم وما إلى ذلك. وهذا يقاوم تآكل درجات الحرارة العالية والخبث. يوفر المحول تيارًا مستقرًا للقطب الكهربائي. ويتم اختيار قدرته وفقًا لمتطلبات الطاقة والتشغيل للفرن. نظام التحكم مسؤول عن مراقبة والتحكم في معلمات فرن القوس المغمور لضمان تشغيله المستقر.

مبدأ عمل فرن القوس المغمور

يعتمد مبدأ العمل الأساسي لفرن القوس المغمور على توليد القوس الكهربائي والتحويل الفعال للطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. عند إدخال قطب الجرافيت الكهربائي في الشحنة وتنشيطه، يتشكل مجال كهربائي قوي بين الجزء المتطرف الكهربائي والشحنة. سيؤدي ذلك إلى تأين الهواء، مما يؤدي إلى حدوث قوس كهربائي. القوس كبلازما عالية الحرارة، يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى آلاف الدرجات المئوية. ويمكنه تحويل الطاقة الكهربائية بسرعة إلى طاقة حرارية، ونقل الحرارة إلى الشحنة المحيطة. بحيث يتم تسخين الشحنة حتى الانصهار.

في هذه العملية، ستخضع المكونات المختلفة في الشحنة لتفاعلات فيزيائية وكيميائية معقدة، مثل تفاعلات REDOX. وأخيرًا الحصول على المنتج المستهدف. في الوقت نفسه، من أجل ضمان التقدم المستمر للتفاعل والتوزيع المنتظم للحرارة، يجب علينا عادةً تجهيز فرن القوس المغمور بنظام تغذية خاص ونظام رفع القطب ونظام عادم دخان التهوية. للحفاظ على بيئة تشغيل مستقرة وتوازن الحرارة في الفرن.

تصميم فرن القوس القوسي المغمور

عند تصميم فرن القوس الكهربائي المغمور، يجب مراعاة العديد من العوامل. أولاً وقبل كل شيء، حجم وشكل جسم الفرن. بالإضافة إلى عدد الأقطاب الكهربائية وموضعها، يجب تحديدها وفقًا لاستخدام الفرن ومقياس إنتاج الفرن. في نفس الوقت، يجب تحسين أداء تبديد الحرارة لجسم الفرن. لضمان التشغيل العادي لجسم الفرن في درجة حرارة عالية. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري تصميم نظام تغذية مناسب. لضمان إمكانية إضافة الشحنة بشكل موحد إلى الفرن.

فرن القوس المغمور مقابل فرن القوس الكهربائي

هناك اختلافات كبيرة بين فرن القوس المغمور وفرن القوس الكهربائي في بعض الجوانب. ينتج فرن القوس الكهربائي بشكل أساسي درجة حرارة عالية من خلال القوس لصهر المعدن. بينما يتم تغطية فرن القوس المغمور بالشحنة. وهي تنقل الحرارة بشكل أساسي من خلال توصيل الشحنة. وتتمثل ميزة أفران القوس المغمور في أنها ذات كفاءة حرارية عالية. ويمكنه تحقيق إنتاج أعلى مع استهلاك أقل للطاقة. وفي الوقت نفسه، يتمتع فرن القوس المغمور بقدرة قوية على التكيف مع الشحنة. ويمكنه التعامل مع أنواع مختلفة من الشحنات.

تطبيق فرن القوس المغمور

لإنتاج السبائك

يلعب فرن القوس المغمور دورًا مهمًا في إنتاج السبائك. من خلال التحكم في درجة الحرارة والتركيب في الفرن، فإن معجون القطب الكهربائي (كجزء من مادة القطب الكهربائي) قادرة على تثبيت القوس. ومن ثم إنتاج مجموعة متنوعة من أنواع مختلفة من السبائك، مثل السبائك القائمة على النيكل، وسبائك الحديد، إلخ. ويمكنه التحكم بدقة في تكوين وخصائص السبيكة وتحسين جودة السبيكة.

الفوسفور الأصفر

الفوسفات الأصفر مادة خام كيميائية مهمة. يمكنك استخدام فرن القوس الكهربائي المغمور لإنتاج الفوسفات الأصفر. يمكن أن تتفاعل المواد الخام مثل صخور الفوسفات عند درجة حرارة عالية لإنتاج الفوسفور الأصفر. وتساعد بيئة درجة الحرارة المرتفعة فيه على تحسين كفاءة الإنتاج وجودة الفوسفات الأصفر.

السيليكون

السيليكون مادة مهمة من أشباه الموصلات. يمكنك أيضًا استخدام فرن القوس المغمور لإنتاج السيليكون. يمكنه إذابة وتقليل خام السيليكون عند درجة حرارة عالية للحصول على سيليكون عالي النقاء. في عملية إنتاج السيليكون، يمكن لفرن القوس المغمور التحكم بدقة في درجة الحرارة ومحتوى الشوائب. وتحسين جودة السيليكون.

معالجة المواد

يمكنك أيضًا استخدام فرن القوس المغمور على نطاق واسع في مجال معالجة المواد. يمكنك استخدامه لمعالجة المواد المعدنية المختلفة، مثل التشكيل والدرفلة وما إلى ذلك. يمكن أن توفر بيئة درجة حرارة عالية. بحيث المواد المعدنية في عملية المعالجة للحصول على أداء جيد.

مجالات أخرى

بالإضافة إلى ذلك، يمكنك أيضًا استخدام فرن القوس المغمور في بعض المجالات الأخرى. مثل تصنيع الزجاج وإنتاج السيراميك وما إلى ذلك. في عملية تصنيع الزجاج، يتم استخدامه لصهر المواد الخام الزجاجية وتحسين جودة وإنتاج الزجاج. في إنتاج السيراميك، يتم استخدامه لحرق منتجات السيراميك لتحسين جودة وأداء السيراميك.

العناصر الرئيسية والاعتبارات الاقتصادية لأفران القوس المغمورة

محول فرن القوس القوسي المغمور

المحول هو المكون الرئيسي لفرن القوس المغمور. إنه يوفر تيارًا مستقرًا للقطب الكهربائي، ويؤثر أدائه بشكل مباشر على كفاءة تشغيل فرن القوس المغمور. يتم اختيار سعة المحول وفقًا لمتطلبات الطاقة والعمل للفرن. عند اختيار المحول، يجب مراعاة عوامل مثل الموثوقية والكفاءة وتكاليف الصيانة.

سعر فرن القوس المغمور

يختلف سعر فرن القوس المغمور وفقًا لحجم وسعة وتكوين جسم الفرن. بشكل عام، يكون سعر أفران القوس المغمور الكبيرة أعلى، في حين أن سعر أفران القوس المغمور الصغيرة منخفضة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، يتأثر سعره أيضًا بالطلب في السوق وأسعار المواد الخام وعوامل أخرى.

المؤشرات الفنية للفرن القوسي المغمور

سعة الفرن القوسي المغمور

تعتمد قدرتها على حجم ومتطلبات تصميم جسم الفرن. فرن القوس المغمور 9MVA هو مواصفات أكثر شيوعًا، ويأخذ في الاعتبار حجم إنتاج معين ومرونة معينة. وهو مناسب لمجموعة متنوعة من عمليات صهر المعادن ومعالجة المواد. وبصفة عامة، كلما زادت سعة فرن القوس المغمور، زادت قدرته الإنتاجية.

كيفية حساب PCD لفرن القوس المغمور？

يشير Pcd (كثافة الطاقة) لفرن القوس المغمور إلى استهلاك الطاقة لكل وحدة حجم. من الضروري النظر في حجم جسم الفرن وقوة القطب الكهربائي وخصائص الشحنة لحساب كثافة الطاقة لفرن القوس المغمور. يمكن تحسين كفاءة التشغيل والأداء من خلال الحساب المعقول للفرن القوسي المغمور.

المزايا والخصائص

كفاءة عالية في استهلاك الطاقة

يتميز فرن القوس المغمور بكفاءة طاقة عالية. نظرًا لأن القوس مغطى بالشحنة، تنتقل الحرارة بشكل أساسي من خلال توصيل الشحنة. وهذا يقلل من فقدان الحرارة. وفي الوقت نفسه، يمكن لفرن القوس المغمور تحقيق إنتاج أعلى في ظل استهلاك أقل للطاقة وتقليل تكاليف الإنتاج.

جودة المنتج

يمكنها التحكم بدقة في درجة الحرارة والتركيب في الفرن. وبالتالي تحسين جودة المنتج. في عملية إنتاج السبائك، يمكن أن ينتج فرن القوس المغمور منتجات السبائك ذات الخصائص الممتازة والتركيب الموحد.

الأداء البيئي

ينتج فرن القوس المغمور ملوثات أقل في عملية الإنتاج. نظرًا لأن القوس مغطى بالشحنة، فإنه يقلل من الإشعاع وانبعاث الغبار من القوس. وفي الوقت نفسه، يمكن لنظام معالجة غاز النفايات الخاص به معالجة غاز النفايات بفعالية. ومن ثم تقليل التأثير على البيئة.

الخاتمة

كمعدات صناعية مهمة، يلعب فرن القوس المغمور دورًا مهمًا في صهر المعادن ومعالجة المواد وغيرها من المجالات. إن مبدأ عملها الفريد وخصائصها الهيكلية تجعلها تتمتع بكفاءة عالية في استخدام الطاقة وجودة المنتج. مع التطوير المستمر للتكنولوجيا، سيستمر نطاق تطبيق فرن القوس المغمور في التوسع. في الوقت نفسه، لديها أيضًا مزايا معينة في حماية البيئة. في المستقبل ، ستستمر أفران القوس المغمور في التطور وتحقيق المزيد من الفوائد للإنتاج الصناعي.