Ferrovanadium gelijkstroomoven: apparatuur en technische parameters

1. Overzicht van de apparatuur

2. Samenstelling van het complete apparatuursysteem

2.1 Stroomvoorziening en rectificatiesysteem (kernenergie-eenheid)

1. Hoogspanningsstroomverspreidingsunit
   
   
   10 kV inkomende kast, isolatie schakelaar, vacuüm circuit breaker, SVG reactief vermogen filter compensatie apparaat; onderdrukt net flikker tot slechts 50% ~ 70% van die van wisselstroomovens.
2. Verbeteraar voor het aanbrengen van een tap-veranderend rectifier
   
   
   Stroomcapaciteiten: 1800kVA / 2500kVA / 3200kVA
   
   
   Primaire zijde: 10kV; secundaire wisselstroomuitgang verstelbaar van 90~220V met meerdere kraanposities
3. Driefasige volledig gecontroleerde brugrectificator
   
   
   Een thyristorrectificator met een hoog vermogen met waterkoeling in gesloten circuits; een stabiele gelijkstroom met een omkeerbare positieve/negatieve polariteitsschakelaar;geïntegreerde multi-interlock bescherming tegen overstromingen, overspanning, hoge watertemperatuur en waterlekken.
4. Kort netwerk geleidingssysteem

• Bovenkatode: watergekoelde geleidende dwarsarm, koperen contactschoen, enkelvoudige grafietkatodelektrode
• Anode van de ovenbodem: koperen geleidende basisplaat, watergekoelde geleidende steun, geleidende stalen bundels van de ovenbodem
• Intern watergekoelde flexibele kabels met een grote doorsnede met een stroomdichtheid ≤ 3 A/mm2 om geleidingsverlies tot een minimum te beperken

2.2 Systemen van de oven

1. Schelp van de oven
   
   
   een cilindrische stalen plaat met dubbellaagige circulerende waterjassen op het bovenste gedeelte en een dikke waterkoeling bij slaglijn om de erosie door hoge-temperatuurstraling te verminderen;met een vermogen van meer dan 50 W,.
2. Speciale alkalische vuurvaste bekleding voor het smelten van ferrovanadium

• Veldbodem en gesmolten zwembad: gesmolten magnesiumsteen, magnesium-koolstofsteen (onder hoge reductietemperatuur van 1800~2100°C)
• Slaglijn-ovenwand: chroommagnesiumsteen; geleidende stalen plaat die als anode op de onderkant van de oven is gelegd
• Tubulaire volledig watergekoelde ovendeksel met voedingspoort, rookgaskanaal en centraal elektrodegat

3. Oondtilmechanisme
   
   
   Volledige hydraulische bilaterale kanteling, kantelhoek 0~110°, kantelsnelheid 0,5~2°/min; drie positioneringsmodus: smelthorizontale positie, slag- en metaal-koppelpositie,met een mechanische vergrendeling.
4. Ovenbedekkingsopheffing en rotatieapparaat
   
   
   Hydraulisch opheffen + roterende structuur; de dekking kan na het opheffen wegdraaien om de oven op te plakken, de slaglijn te reinigen en de elektrode te vervangen.

2.3 Hydraulisch elektrode-opheffingssysteem

1. Eenvoudige hydraulische hefinstallatie met een enkele kolom voor onafhankelijke verticale regeling van een enkelkathode-grafietelektrode
2. PLC-proportionele klep met dubbele gesloten schakelregeling (constante vermogensregeling via spanning + stroom), schakelbaar tussen handmatige en automatische modus
3. Elektrode slag: 1200~1400mm; heftijd ≤0,3 s om ondergedompelde boog te stabiliseren en boogbreuk of breuk van elektrode te voorkomen

2.4 Koelsysteem met circulerend water

• Onafhankelijke gesloten zuivere waterkoelingseenheid voor een rechtgever
• Gezamenlijk industrieel circulerend koelwater voor de oven, waterjassen, ovenbedekking, geleidende dwarsarm, watergekoelde kabels en koperen schoenen
• Inlaatwatertemperatuur ≤32°C, uitlaatwatertemperatuur ≤45°C, met interlock-alarm voor de doorstroming, druk en temperatuur

2.5 Automatisch besturingssysteem

1. Automatische bewerking van de smeltcurve (automatische aanpassing van het vermogen voor het slaan van de boog, het smelten, het reduceren, het raffineren en het aftappen)
2. Registratie en accumulatie in realtime van gelijkstroomspanning, -stroom, -vermogen en -verbruik
3. Interlock-bescherming en storing van storingswaarschuwingen voor waterkoeling, hydraulisch systeem, kanteling en elektrodenheffen
4. Bewaar van procesparameters, uitvoer van historische curves en outputstatistieken

2.6 Hulpsystemen

1. Systemen voor de batchverdeling van grondstoffen: silo's, bandtransportbanden, elektronische batchwaarden (precisie ±0,5%), mengmachines
2. Systemen voor het verwijderen van stof uit rookgassen: watergekoelde rookgassen + stofverzamelaar in de zak, stofverwijderingsefficiëntie ≥ 99,5%
3. Systemen voor het gieten, koelen, breken, screenen en recyclen van slakken

3. Belangrijkste technische standaardparameters per ovenmodel

3.1 Parameters van de centrale stroomvoorziening en rectificatie

3.2 Parameters van de mechanische oven

3.3 Functionele smeltparameters (FeV40-productie)

1. Temperatuurbereik

• Smelte- en verwarmingsfase: 1600~1700°C
• Hoofdreductiereactiestadium: 1800~2100°C (Aluminothermische/silicothermische reductie van V2O5)
• Raffinage en desilconisatie: 1650°C tot 1850°C

2. Een enkele warmte-smeltcyclus
   
   
   Totale duur: 70 tot 90 min per verwarming; reductiestadium 40 tot 55 min, raffinagefase 10 tot 20 min
3. Indeks van het energieverbruik
   
   
   Alomvattend smeltkragverbruik: 1200~1300 kWh/t FeV40; 5%~8% energiebesparing ten opzichte van wisselstroomovens
4. Materiaalcontrole

• Regeling van de basisiteit van slakken: 1,3 tot 1,7 (gecorrigeerd met kalk)
• V2O5-gehalte in magere slakken ≤ 0,35%; totale vanadiumterugwinning 97%~98%

5. Elektrodeverbruik
   
   
   Grafietelektrodeverbruik van gelijkstroomoven: 0,8 tot 1,1 kg/t ferrovanadium; traditionele driefasige wisselstroomoven: 1,6 tot 2,0 kg/t, bijna 50% vermindering

4. Kerntechnische voordelen van gelijkstroomferrovanadiumoond

1. Geconcentreerde boogwarmte: een elektrode gelijkstroomboog straalt verticaal naar beneden naar de gesmolten plas, waardoor de thermische belasting op de slaglijn van de ovenwand wordt verlaagd;De levensduur van de magnesievoer is met meer dan 30% toegenomen bij minder frequente patching van de oven.
2. Netwerkvriendelijke prestaties: evenwichtige driefasige stroom zonder negatieve harmonische volgorde, waarbij een kleinere capaciteit reactieve vermogen compensatie en een hogere transformator benutting.
3. Lagere productiekosten: halveringsverbruik van elektroden, minder energieverbruik per ton product en lagere onderhoudskosten voor vuurvaste stoffen.
4. Stabiele smeltkwaliteit: uniforme elektromagnetische roeren in gesmolten plassen voor een gelijkmatige vanadiumverdeling en geringe schommelingen van de chemische samenstelling van ferrovanadium.
5. Verbeterde bedrijfsomgeving: laag geluid onder een ondergedompelde boog, minder rookgasoverstroming en lichte trillingen van de apparatuur.