Het werkprincipe en de vuurvaste voeringstructuur van een siliciummangaan-calciumcarbide-oven

Aug 08, 2024

Laat een bericht achter

Silicium-mangaanlegering wordt voornamelijk gebruikt als tussenmateriaal voor de deoxidatie- en legeringsagent van staalproductie en is ook de belangrijkste grondstof voor de productie van koolstofarm ferromangaan. Het verbruik ervan staat op de tweede plaats in ferrolegeringsproducten voor elektrische ovens. Silicium-mangaanlegeringen met een koolstofgehalte van minder dan 1,9% zijn halffabrikaten voor de productie van ferromangaan met een gemiddeld en laag koolstofgehalte en elektrosilicium-thermisch metaalmangaan. Silicium en mangaan in silicium-mangaanlegering, sterke affiniteit met zuurstof, bij het gebruik van silicium-mangaanlegering bij staalproductie, zijn de resulterende deoxidatieproducten MnSiO3 en MnSiO4 respectievelijk 1270 graden en 1327 graden, met een laag smeltpunt, grote deeltjes, gemakkelijk te drijven, goed deoxidatie-effect en andere voordelen. Onder dezelfde omstandigheden, met alleen mangaan- of siliciumdeoxidatie, is het verbrandingsverliespercentage respectievelijk 46% en 37%, terwijl bij gebruik van silicium-mangaanlegeringdeoxidatie het verbrandingsverliespercentage van beide 29% is. Daarom is het op grote schaal gebruikt in de staalproductie en is de outputgroeisnelheid hoger dan de gemiddelde groeisnelheid van ferro-legering, waardoor het een onmisbaar samengesteld deoxidatiemiddel en legeringsadditiemiddel is geworden in de ijzer- en staalindustrie.

Calciumcarbide oven is de belangrijkste apparatuur voor het produceren van calciumcarbide. Calciumcarbide oven is een minerale warmte oven, de belangrijkste grondstof cokes en kalksteen volgens een bepaalde verhouding van vereisten na menging door elektrode boog smelten reactie om calciumcarbide (calciumcarbide) te produceren. Calciumcarbide wordt geproduceerd in een calciumcarbide oven door het smelten van de lading vanwege de hoge temperatuur die wordt uitgezonden door de elektrische boog. Vanwege de reactietemperatuur van maximaal 2000 graden of meer, zo'n hoge temperatuur, is het algemene vuurvaste materiaal moeilijk te weerstaan. Daarom moet het volume van het ovenlichaam groter zijn dan de reactieruimte, dat wil zeggen dat er een laag lading moet worden vastgehouden tussen de reactiezone en de voering om de voering te beschermen.

 

Er zijn veel vormen van het ovenlichaam, waaronder rond, ovaal, vierkant en rechthoekig. Vanuit thermodynamisch oogpunt is een cirkelvormige oven voordeliger. In feite wordt de keuze van de ovenvorm voornamelijk bepaald door de opstelling van de elektrodeposities en de installatiepositie van de koolmonoxide-extractieapparatuur. Er kan worden gezegd dat de meeste calciumcarbide-ovens van vandaag de dag cirkelvormige ovens zijn en dat er maar weinig andere vormen worden gebruikt.

 

De grootte van de reactieruimte in de oven wordt bepaald door de grootte van de elektrode, de afstand en het boogbereik. De afstand van de cirkelvormige elektrode is recht evenredig met de diameter. De diameter van de elektrode varieert met de capaciteit van de oven. De diameter van de elektrode wordt bepaald door de stroomdichtheid die deze toelaat. De stroom van de elektrode wordt bepaald door de capaciteit van de transformator. De uiteindelijke conclusie is dat de grootte van het ovenlichaam afhankelijk is van de capaciteit van de transformator.

 

Calciumcarbide wordt geproduceerd in de oven door de smeltreactie van de lading door de hoge temperatuur die wordt afgegeven door de elektrische boog. Door de reactietemperatuur van maximaal 2000 graden of meer, zo'n hoge temperatuur, is het algemene vuurvaste materiaal moeilijk te weerstaan. Dus het volume van de oven moet groter zijn dan de reactieruimte. Dat wil zeggen, er moet een laag lading worden vastgehouden tussen de reactiezone en de voering om de voering te beschermen.

 

De grootte van de reactieruimte in de oven wordt bepaald door de grootte van de elektrode, de afstand en het boogbereik. De afstand van de cirkelvormige elektrode is recht evenredig met de diameter. De diameter van de elektrode varieert met de capaciteit van de oven. De diameter van de elektrode wordt bepaald door de stroomdichtheid die deze toelaat. De stroom van de elektrode wordt bepaald door de capaciteit van de transformator. De uiteindelijke conclusie is dat de grootte van het ovenlichaam afhankelijk is van de capaciteit van de transformator.

 

De grootte van de oven en de afstand tussen de elektroden zijn erg belangrijk. Wanneer de grootte op de juiste manier wordt gekozen, stroomt de stroom voornamelijk van het elektrode-uiteinde door de reactie- en smeltlaag naar de bodem van de oven. Op dit moment verloopt de werking van de calciumcarbideoven erg soepel. Anders stroomt er een grote hoeveelheid stroom van de ene elektrode door de ladingsinterdiffusielaag en de voorverwarmingslaag naar de andere elektrode. Op deze manier kan de elektrode niet diep in de oven gaan, wordt de bodemtemperatuur van de oven verlaagd, zijn de drie fasen in de oven niet gemakkelijk glad te strijken, is de calciumcarbidestroom moeilijk en verslechtert de werking van de calciumcarbideoven, wat erg ongunstig is voor de productie.

 

Hieronder volgt een korte introductie van de structuur van het ovenlichaam en de ovendeur

(1) De vereisten van de ovenmantel voor de ovenmantel: ① de sterkte van het ovenlichaam moet in staat zijn om de ernstige uitzetting van de ovenvoering veroorzaakt door verhitting te weerstaan, en zich aan te passen aan de vereisten van de uitzetting en krimp van de ovenvoering; ② Bij het voldoen aan de sterkte-eisen moeten we ernaar streven om materialen te besparen en het gewicht te verminderen; (3) Handige productie, indien nodig moet de mogelijkheid van verpakking en transport worden overwogen.

(2) Vullaag: Meestal is de bakstenen bekleding van de ovenwand voornamelijk nat metselwerk en zet het uit bij verhitting, dus er moet een laag asbestplaat (of slakkenwol of droog zand) worden opgevuld tussen de vuurvaste steen en de ijzeren schaal. Deze laag wordt de vullaag genoemd, ook wel de bufferlaag genoemd. De dikte van deze laag hangt af van de grootte van de oven, de metselmethode en de aard van het vuurvaste materiaal, dat over het algemeen 50 tot 100 mm is.

(3) Vuurvaste stenen voering: zes lagen vuurvaste stenen worden boven de vullaag gelegd en de dikte is ongeveer 450~500 mm. De wand van de oven wordt gelegd met twee lagen vuurvaste stenen tot aan de bovenkant van de oven. Over het algemeen worden kleivuurvaste stenen gebruikt en er zijn twee methoden om vuurvaste stenen te bouwen: droog bouwen en nat bouwen. De natte legmethode gebruikt 70% vuurvaste klinkerpoeder, 30% vuurvaste grondstofpoeder en watermengmetselwerk. De baksteennaad mag niet groter zijn dan 3 mm. De droge legmethode heeft hogere technische vereisten, dus de droge legmethode wordt meestal gebruikt op de calciumcarbideoven met grote capaciteit en de ovenwand is een natte legmethode.

(4) Koolstofstenen voering: boven de vuurvaste stenen laag varieert de dikte van de koolstofstenen laag afhankelijk van de capaciteit van de calciumcarbide oven, de kleine capaciteit is 400~800 mm, de middelgrote capaciteit is 800~1200 mm en de grote capaciteit is 1200~1500 mm. De metselmethoden van de koolstofstenen laag zijn onderverdeeld in twee soorten: grove naadmethode en fijne naadmethode. De ruwe naadmethode is om 30~50 mm baksteen scheuren tussen bakstenen en bakstenen te laten. De dikke naadpasta wordt verhit tot een pasta, gevuld tussen de baksteen scheuren, en vervolgens verhit en aangestampt met een speciaal gereedschap en een pneumatisch gereedschap met een winddruk van 3 tot 7 kg /2 cm. De bovenste en onderste baksteennaden moeten verspringend zijn. Tussen de koolstofsteen en de vuurvaste steen, tussen de koolstofsteen en het bovenoppervlak van de koolstofstenen laag moet ook worden gevuld met een dikke 50~100 mm dikke naadpasta. De fijne naadmethode is om koolstofstenen met relatief hoge precisie op de schaafmachine van tevoren te verwerken tot een vlak. En vooraf geassembleerd in de verwerkingsfabriek, moet de tolerantiegrootte van elke koolstofsteen ±1 mm zijn. Bij het leggen op de calciumcarbideoven worden de stenen en bakstenen gevuld met gesmolten fijne naadpasta, waarbij vereist is dat de baksteennaad niet groter is dan 2 mm. De fijne naadmethode is de beste van deze twee methoden. De verwerkingshoeveelheid is echter groot, dus deze methode wordt over het algemeen alleen gebruikt op calciumcarbideovens met een grote capaciteit. Het is gemakkelijk om grove naadpasta te maken, maar vanwege de vervluchtiging van vluchtige stoffen tijdens de productie, verschijnen de gaten tussen de baksteenscheuren gemakkelijk en is de permeabiliteit om ferrosilicium te voorkomen slecht. In de calciumcarbide oven met grote capaciteit is de bakstenen voering aan de onderkant van de ovenwand ook gemaakt van koolstofstenen, en de koolstofsteen tussen deze laag en de koolstofsteen aan de onderkant van de oven is ook gevuld met een dunne naadpasta, de koolstofsteen is ongeveer 900 mm hoog en 400 mm dik. Corundumstenen worden gebruikt bij de ovendeur om oxidatie van koolstofstenen te voorkomen.