Forno di ferrosilica: forno elettrico industriale ad alta intensità energetica

Il...forno a ferro-silicerappresenta un tipo di forno elettrico industriale noto per il suo elevato consumo di energia.rete corta, sistema di raffreddamento dell'acqua, sistemi di scarico di fumo e di rimozione della polvere, guscio degli elettrodi, sistema di pressione e sollevamento degli elettrodi, sistema di carico e scarico, regolatore, dispositivo di combustione, sistema idraulico,trasformatoreAnche la scelta dei materiali refrattari per questi componenti è molto impegnativa.

Utilizzato principalmente per la produzione di leghe di ferrosilicio, ferromanganese, ferrochromo, tungsteno e silicio-manganese, il forno a ferrosilicio funziona in modo continuo,caratterizzato da alimentazione sequenziale e intermittente di scorie di ferroDato il suo elevato consumo energetico, l'ottimizzazione dell'efficienza energetica e il miglioramento della produzione sono fondamentali per prolungare la durata del forno, riducendo i costi di produzione,e ridurre al minimo gli inquinanti residui di rifiutiDi seguito è riportata una panoramica delle strategie di selezione dei materiali refrattari, su misura per le diverse zone di temperatura di reazione all'interno del forno a ferrosilica, che servono da riferimento per gli operatori del settore.

Zona di temperatura e selezione del materiale refrattaria

1. Nuova area di pre riscaldamento del materiale:
   • Lo strato più alto, di circa 500 mm di profondità, sperimenta temperature comprese tra 500°C e 1000°C a causa del flusso d'aria ad alta temperatura, del calore della conduzione dell'elettrodo, della combustione della carica superficiale,calore e resistenza della corrente di distribuzione della caricaI mattoni di argilla sono raccomandati per rivestire questa zona a causa delle loro proprietà termiche.
2. Area di preriscaldo:
   • Dopo l'evaporazione dell'acqua, la carica scende e subisce trasformazioni preliminari, tra cui la trasformazione di cristalli di silice e l'espansione del volume, che possono portare a crepe o scoppiate.Con temperature intorno ai 1300 °C, i mattoni ad alto contenuto di alluminio sono ideali per la muratura in questa sezione.
3. Area di sinterizzazione:
   • Agendo come uno strato di crogiolo, questa zona opera a temperature comprese tra 1500°C e 1700°C, dove il silicio liquido e il ferro cadono nella vasca fusa, sinterizzando la carica.Data la scarsa permeabilità all'aria, blocchi rotti devono essere utilizzati per ripristinare la ventilazione del gas e aumentare la resistenza.I mattoni a carburo di carbonio-silicio a mezza grafite sono adatti per la muratura a causa della loro resistenza all'erosione ad alte temperature.
4. Zona di riduzione:
   • Questa zona è testimone di intense reazioni chimiche, con temperature di crogiolo che vanno da 1750°C a 2000°C. La parte inferiore della cavità dell'arco è coinvolta principalmente nella decomposizione del SiC,generazione di silicio ferrico, e reazioni che coinvolgono Si2O liquido e C. Per la muratura in questa zona ad alta temperatura sono raccomandati mattoni di carbone a metà cotto a grafite.
5. Area dell'arco:
   • Questa zona, situata nella cavità inferiore dell'elettrodo, presenta temperature superiori a 2000°C, rappresentando la zona di calore più elevata e la fonte primaria di distribuzione della temperatura del forno.La profondità di inserimento dell'elettrodo, normalmente mantenuto a 400-500 mm dal fondo del forno, influenza in modo significativo la distribuzione della temperatura.I mattoni di carbone cotto a metà di grafite sono usati anche per la muratura in questa zona a temperature estremamente elevate.

Altre considerazioni

• Strato permanente: per lo strato permanente possono essere utilizzati cemento fosfato o mattoni di argilla, che garantiscono un'integrità strutturale duratura.
• Porta del forno: i mattoni in carburo di silicio preimpostati o colatabili in corindone sono adatti per la fusione della porta del forno, garantendo durabilità e resistenza al calore.

In conclusione, è fondamentale selezionare mattoni e casse refrattarie adeguati e rispettosi dell'ambiente per rivestire il forno a ferrosilica, tenendo conto di fattori quali le dimensioni del forno,temperaturaQuesto approccio strategico garantisce prestazioni ottimali, una durata di vita prolungata e un impatto ambientale ridotto.

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