1. Structurele samenstelling
Ovenlichaam:Het wordt meestal gemaakt van stalen platen als buitenmantel, met vuurvaste materialen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en erosie, zoals magnesiachroomstenen, korundstenen, enz., aan de binnenkant gebouwd om bestand te zijn tegen hoge temperaturen en slakerosie, waardoor warmteverlies wordt verminderd. De ovenkap is uitgerust met elektrodegaten, invoerpoorten, observatiegaten en uitlaatpoorten.
Elektrodesysteem: inclusief elektroden, elektrodehouders en elektrodehefapparaten. Elektroden zijn over het algemeen gemaakt van grafiet of zelfgebakken elektroden, die een goede geleidbaarheid en hoge temperatuurbestendigheid hebben. De elektrodehouder wordt gebruikt om de elektrode te fixeren en stroom naar de elektrode te geleiden. Het elektrodehefapparaat kan de positie van de elektrode automatisch aanpassen aan de reactiesituatie in de oven en de hoogte van het ovenmateriaal, om een stabiele boog te garanderen en een uniforme temperatuur in de oven te handhaven.
Voedingssysteem: bestaande uit materiaalbak, feeder, transportinrichting, enz. De functie ervan is om chroomerts, cokes, hulpstoffen, enz. nauwkeurig en continu in een bepaalde verhouding in de oven te brengen. Moderne voedingssystemen zijn meestal uitgerust met automatische meet- en regelapparatuur, die de hoeveelheid toegevoegde grondstoffen nauwkeurig kan regelen.
Rookafvoersysteem: geïnstalleerd aan de boven- of zijkant van de oven, gebruikt om hoogtemperatuurrookgassen die tijdens het smeltproces worden gegenereerd, te verzamelen en af te voeren. De rook bevat schadelijke stoffen zoals stof en koolmonoxide, die moeten worden gekoeld, ontstoft, gezuiverd en behandeld voordat ze aan de emissienormen voldoen.
Technische parameter:
Elektrische ovenvermogen: Het vermogen van de elektrische smeltchroomoxide-elektrische oven is relatief hoog, over het algemeen tussen enkele duizenden kilowatt en tienduizenden kilowatt. Hoog vermogen kan voldoende warmte leveren om snelle en efficiënte reacties in de oven te garanderen en de productie-efficiëntie te verbeteren.
Werktemperatuur: De werktemperatuur in de oven ligt meestal rond de 2000-2500 ℃. Hoge temperatuur is een cruciale voorwaarde voor het bereiken van chroomoxidereductie en zuivering van chroomerts. Overmatige temperatuur verhoogt echter het energieverbruik en het verlies van apparatuur, en de temperatuur moet binnen een geschikt bereik worden geregeld.
Elektrodestroomdichtheid: De elektrodestroomdichtheid wordt over het algemeen geregeld binnen het bereik van enkele ampères tot tientallen ampères per vierkante centimeter. De juiste stroomdichtheid is cruciaal voor de normale werking van de elektrode en het verwarmingseffect in de oven.
3. Toepassingsgebied
Het elektrische smeltchroomoxide dat door de elektrische oven wordt geproduceerd, heeft een breed scala aan toepassingsgebieden, voornamelijk de volgende aspecten:
Productie van slijpgereedschappen: Vanwege de hoge hardheid en slijtvastheid kan gesmolten chroomoxide worden gebruikt om slijpgereedschappen te produceren, zoals slijpschijven, slijpwielen, boren en slijpmachines. Het kan ook worden gebruikt als vulmiddel voor keramiek en metalen om hun slijtvastheid en hardheid te verbeteren.
Coatingbereiding: Het kan worden gebruikt als grondstof voor coatings voor hoge temperaturen en worden toegepast in gebieden zoals luchtvaart, ruimtevaart en energie om de corrosiebestendigheid, slijtvastheid, oxidatiebestendigheid en corrosiebestendigheid van metalen onderdelen te verbeteren. Het kan ook worden gebruikt voor coatingbereiding in gebieden zoals batterijen, vuurvaste materialen, keramiek, enz.
Thermische barrièrecoating: Als grondstof voor thermische barrièrecoatings wordt het toegepast bij de bereiding van coatings voor apparatuur voor hoge temperaturen, zoals motoren, turbines en gasturbines, om de overdracht van warmte bij hoge temperaturen naar metalen oppervlakken te voorkomen en mechanische apparatuur en componenten te beschermen.
Op het gebied van keramiek kan het samen met andere metaaloxiden worden gebruikt voor de bereiding van keramiek, zoals aluminiumoxide voor de bereiding van elektrische keramiek, wat de sterkte en hardheid van keramiek kan verbeteren, evenals hun slijtvastheid en hittebestendigheid.
Batterijmaterialen: kan worden gebruikt als grondstoffen voor positieve elektrodematerialen voor batterijen, toegepast bij de bereiding van nikkel-cadmiumbatterijen, loodzuurbatterijen, lithium-ionbatterijen en andere batterijen, die voldoen aan de eisen van positieve elektrodematerialen voor geleidbaarheid, stabiliteit, corrosiebestendigheid en duurzaamheid.
Structureel ontwerp
| Component |
Materiaal & Specificatie |
| Ovenlichaam |
Dubbellaagse watergekoelde jasstructuur (buitenmantel: Q345R laaggelegeerde stalen plaat, dikte 20–30 mm; binnenvoering: magnesiachroom vuurvaste steen + koolstofstamppasta) om corrosie door gesmolten slak en thermische schokken te weerstaan. |
| Elektrodesysteem |
Zelfbakende elektroden of voorgebakken grafietelektroden (diameter Φ300–Φ600 mm); elektrodehefmechanisme (hydraulische/servo-besturing) met positioneringsnauwkeurigheid ±5 mm om de booglengte te stabiliseren. |
| Voedingssysteem |
Verzegelde bandvoeder + kwantitatieve batchtrechter; ondersteunt continu of batchvoeding (grondstofverhouding: chroomoxideerts 40–50%, reductiemiddel 25–30%, flux 20–25%); stikstofafdichting om stoflekkage te voorkomen. |
| Aftapsysteem |
Zij-aftapgat (vuurvast materiaal: hoog-alumina gietbaar) met mechanische aftapmachine; tapgat wordt na het aftappen afgedicht met klei om de stabiliteit van de ovendruk te behouden. |
| Koelsysteem |
Watergekoelde jas voor ovenlichaam, elektrodehouders en aftapkanaal; onafhankelijke koelcircuits om kruisbesmetting van koelwater te voorkomen. |
| Rookgasbehandelingssysteem |
Cycloonstofafscheider + zakkenfilter + ontzwavelingstoren; verwijdert stof (Cr-bevattende deeltjes), SO₂ en CO uit rookgas om aan de emissienormen te voldoen. |
| Besturingssysteem |
PLC + HMI touchscreen-besturingskast; integreert temperatuur, stroom/spanning, ovendruk en voedingssnelheidbewaking; ondersteunt automatische boogstabilisatie en optimalisatie van procesparameters. |
Technische parameters
| Categorie |
Parameter |
Specificatie (Aanpasbaar per capaciteit) |
| Smeltcapaciteit |
Kleine oven |
5–20 t/batch (geschikt voor laboratorium of kleine bedrijven) |
|
Middelgrote oven |
50–100 t/d (continue werking, voor middelgrote ferro-legeringsfabrieken) |
|
Grootschalige oven |
200–500 t/d (voor grote ferro-legeringsproductiebases) |
| Elektrische parameters |
Nominale spanning |
10–35 kV (primaire spanning); 100–500 V (secundaire spanning, instelbaar) |
|
Nominale stroom |
10–50 kA (elektrodestroom); driefasige stroomonbalans ≤5% |
|
Stroomverbruik |
3000–4500 kWh/t ferrochroom (energiebesparend model vermindert het verbruik met 10–15%) |
| Thermische prestaties |
Werktemperatuur |
1600–1900℃ (reactiezonetemperatuur) |
|
Temperatuuregaliteit |
±20℃ (in gesmolten bad) |
|
Warmtebenuttingsrendement |
≥65% (met afvalterugwinningssysteem voor voorverwarming van grondstoffen) |
| Productkwaliteitsindex |
Chroomgehalte in ferro-legering |
60–75% (laag-koolstof ferrochroom: C ≤ 0,06%; medium-koolstof: C 0,1–0,5%) |
|
Chroomterugwinningspercentage |
≥92% (geavanceerd oventype kan 95% bereiken) |
|
Slakchroomgehalte |
≤2% (zorgt voor een hoog grondstoffenverbruik) |
| Parameters koelsysteem |
Werkwaterdruk |
0,4–0,6 MPa |
|
Totale waterstroom |
200–800 L/min (proportioneel aan de oven capaciteit) |
|
Kwaliteit koelwater |
Geleidbaarheid ≤ 50 μS/cm; pH 6,5–8,5 (gedeïoniseerd water aanbevolen) |
| Milieu- en veiligheidsparameters |
Rookgasemissie |
Stof ≤ 10 mg/m³; SO₂ ≤ 50 mg/m³; NOₓ ≤ 100 mg/m³ |
|
Beschermingsgraad |
Ovenlichaam IP65; besturingskast IP54 |
|
Noodsysteem |
Uitgerust met elektrodebreukbeveiliging, koelwaterstoringalarm en noodaftapinrichting |
Toepassingsvoordelen
- Hoge smeltrendement: Ondergedompelde boogverwarmingstechnologie zorgt voor geconcentreerde warmte, snelle smeltsnelheid en korte smeltcycli (batchoven: 8–12 uur per batch; continue oven: 24-uurs ononderbroken werking).
- Uitstekende productkwaliteit: Nauwkeurige controle van de temperatuur en de verhouding van het reductiemiddel zorgt voor een stabiel chroomgehalte in ferro-legering, dat voldoet aan de downstream-staalproductie-eisen (bijv. roestvrij staalproductie).
- Grondstoffenverbruik: Realiseert een hoge terugwinning van chroom uit oxideerts; slak kan worden gebruikt als aggregaat voor bouwmaterialen of als grondstof voor cementproductie, waardoor geen gevaarlijk afval wordt geloosd.
- Energiebesparing & Milieubescherming: Afvalterugwinningssysteem vermindert het brandstofverbruik; gesloten rookgasbehandelingssysteem elimineert Cr-bevattende stofvervuiling, in overeenstemming met strenge milieunormen.
Toepasselijke scenario's
- Ferro-legeringsproductiebedrijven: Gespecialiseerd in de productie van ferrochroom, siliciumchroom en andere chroomhoudende legeringen voor de productie van roestvrij staal, gereedschapsstaal en hittebestendig staal.
- Metallurgische R&D-instellingen: Ovens op laboratoriumschaal voor het onderzoeken van nieuwe chroomoxidereductieprocessen en optimalisatie van legeringsformules.
- Recyclingindustrie: Behandeling van chroomhoudend afval (bijv. roestvrij staalschroot, chroomslak) om waardevolle chroombronnen terug te winnen.