サブマージアーク炉完全ガイド

サブマージアーク炉は、工業分野で広く使用されている特殊な電気炉です。 主に様々な金属製錬や材料加工プロセスで使用することができます。埋没アーク炉のユニークな作業モードは、様々な面で重要な価値を発揮します。

サブマージアーク炉とは？

サブマージアーク炉（Submerged arc furnace、SAF）は、炭素黒鉛電極と装入物との間に発生する電気アークを熱源とする工業用電気炉である。鉱石などの原料の製錬・精製を行う。

サブマージアーク炉の構造構成

サブマージアーク炉は主に電極、炉体、変圧器、制御システムから構成される。 グラファイト電極 は通常、黒鉛材料で作られている。その直径は炉の容量と特定のプロセス要件に依存します。炉本体には炉シェルと炉ライニングがあり、鋼板製で炉を支持・保護します。炉の内張りは高アルミニウムれんが、マグネシウムれんがなどの耐火物でできています。これは高温とスラグの侵食に耐える。変圧器は電極に安定した電流を供給します。そしてその容量は炉の電力と運転要求に応じて選択されます。制御システムはサブマージアーク炉のパラメーターの監視と制御を担当し、安定した運転を保証します。

サブマージアーク炉の動作原理

サブマージアーク炉の基本的な動作原理は、電気アークの発生と電気エネルギーの熱エネルギーへの効率的な変換に基づいています。 黒鉛電極を電荷に挿入して通電すると、電極部と電荷の間に強い電界が形成される。これにより空気が電離し、アークが発生する。高温プラズマとしてのアークは、温度が数千度にもなる。電気エネルギーを素早く熱エネルギーに変換し、周囲の電荷に熱を伝えることができる。そのため、電荷は溶けるまで加熱される。

このプロセスでは、電荷中の様々な成分がREDOX反応のような複雑な物理的・化学的反応を起こす。そして最終的に目的生成物を得る。同時に、反応の継続的な進行と熱の均一な分布を確保するため、通常、サブマージアーク炉に特殊な供給システム、電極昇降システム、換気排煙システムを装備する必要があります。炉内の安定した運転環境と熱バランスを維持するためです。

サブマージアーク炉の設計

水中電気アーク炉を設計する際には、多くの要素を考慮する必要がある。 まず、炉体の大きさと形状。電極の数と位置は、炉の用途と生産規模に応じて決定する必要があります。同時に、炉体の放熱性能を最適化する必要があります。高温での炉体の正常な運転を確保する。さらに、適切な供給システムを設計する必要があります。装入物が炉内に均一に添加されるようにする。

サブマージアーク炉と電気アーク炉の比較

サブマージアーク炉と電気アーク炉には、いくつかの点で大きな違いがある。 電気アーク炉は主にアークを通して高温を発生させ、金属を溶かす。 サブマージアーク炉が装入物に覆われている間。 そして主に電荷の伝導によって熱を伝える。 サブマージアーク炉の利点は、熱効率が高いことである。 そしてそれはより低いエネルギー消費でより高い生産を達成できます。同時に、サブマージアーク炉は装入物に強い適応性を持っています。そしてそれはさまざまなタイプの充満を扱うことができます。

サブマージアーク炉の用途

合金製造用

サブマージアーク炉は合金製造において重要な役割を果たしている。炉内の温度と組成を制御することで 電極ペースト (電極材料の一部として）がアークを安定させることができる。そして、ニッケル基合金、鉄合金など、さまざまな種類の合金を製造する。合金の組成と特性を正確に制御し、合金の品質を向上させることができる。

黄リン

黄色リン酸塩は重要な化学原料です。黄リン酸塩の製造には浸漬式電気アーク炉を使用することができます。リン鉱石のような原料を高温で反応させ、黄リン酸塩を製造することができます。 黄りん.その高温環境は、黄色リン酸塩の生産効率と品質を向上させるのに適している。

シリコン

シリコン は重要な半導体材料です。また、シリコン製造にサブマージアーク炉を使用することもできます。サブマージアーク炉はシリコン鉱石を高温で溶融・還元し、高純度のシリコンを得ることができます。シリコン製造プロセスにおいて、サブマージアーク炉は温度と不純物の含有量を正確に制御することができます。そして、シリコンの品質を向上させる。

材料加工

サブマージアーク炉は材料加工の分野でも広く使用できます。鍛造、圧延など様々な金属材料の加工に使用できます。それは高温環境を提供できます。従ってよい性能を得る処理の過程においてその金属材料。

その他の分野

さらに、サブマージアーク炉は他の分野でも使用することができます。ガラス製造、セラミック製造などです。ガラス製造工程では、ガラス原料を溶融し、ガラスの品質と生産量を向上させるために使用されます。セラミック製造では、セラミック製品の焼成に使用し、セラミックの品質と性能を向上させます。

サブマージアーク炉の主要要素と経済的考察

サブマージアーク炉トランス

変圧器はサブマージアーク炉の主要部品である。 電極に安定した電流を供給し、その性能はサブマージアーク炉の操業効率に直接影響します。変圧器の容量は、炉の電力および作業要件に応じて選択されます。変圧器を選択する際には、信頼性、効率、メンテナンスコストなどの要素を考慮する必要があります。

サブマージアーク炉の価格

サブマージアーク炉の価格は、炉本体のサイズ、容量、構成によって異なります。 一般的に、大型サブマージアーク炉の価格は高く、小型サブマージアーク炉の価格は比較的低い。 加えて、その価格は市場の需要、原材料価格、その他の要因にも影響される。

サブマージアーク炉の技術指標

サブマージアーク炉容量

その容量は炉体のサイズと設計要件に依存する。9MVAサブマージアーク炉はより一般的な仕様で、一定の生産規模と柔軟性を考慮しています。そしてそれはさまざまな金属の製錬および物質的な処理プロセスに適しています。一般的に、サブマージアーク炉の容量が大きいほど、その生産能力は高くなります。

サブマージアーク炉のpcdの計算方法は？

サブマージアーク炉のPcd（Power density）とは、単位体積当たりの消費電力を意味する。サブマージアーク炉のpcdを算出するためには、炉体の大きさ、電極の電力、装入物の特性を考慮する必要がある。サブマージアーク炉の運転効率と性能は、pcdを合理的に計算することによって最適化することができる。

利点と特徴

高いエネルギー効率

サブマージアーク炉はエネルギー効率が高い。アークが装入物で覆われているため、熱は主に装入物の伝導によって伝わります。これにより熱損失が減少します。同時に、サブマージアーク炉は低エネルギー消費で高出力を達成し、生産コストを削減することができます。

製品の品質

炉内の温度と組成を正確に制御できる。それにより、製品の品質が向上します。合金製造プロセスにおいて、サブマージアーク炉は優れた特性と均一な組成を持つ合金製品を製造することができます。

環境パフォーマンス

サブマージアーク炉は生産工程で発生する汚染物質が少ない。アークが装入物で覆われているため、アークからの放射や発塵が減少します。同時に、サブマージアーク炉の廃ガス処理システムは、廃ガスを効果的に処理することができます。そして環境への影響を減らす。

結論

重要な産業設備として、サブマージアーク炉は金属の製錬、物質的な処理および他の分野で重要な役割を担います。そのユニークな動作原理と構造特性により、高いエネルギー効率と製品品質が得られます。技術の絶え間ない発展とともに、サブマージアーク炉の応用範囲は拡大し続けます。同時に、環境保護においても一定の利点があります。将来、サブマージアーク炉は発展し続け、工業生産により多くの利益をもたらすでしょう。