فرن نيكل الحديد لإنتاج سنوي 600000 طن

مبدأ العمل:
أفران الحديد النيكل تستخدم أساسا الطاقة الكهربائية لتحويلها إلى طاقة حرارية لتسخين مواد الفرن.يتم تحقيق درجة حرارة عالية لشحنة الفرن عن طريق تفريغ القوس الذي يتم إنشاؤه بين الكهرباء وشحنة الفرن، أو باستخدام التيار لتوليد الحرارة من خلال المقاومة. خام النيكل، وكلاء تخفيض (مثل الكوكس، الفحم، الخ) ، والتدفقات (مثل الحجر الجيري، الدولوميت، الخ)) في شحنة الفرن تخضع لسلسلة من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية المعقدة عند درجات الحرارة العاليةيتم تخفيض أكسيد النيكل في خام النيكل إلى النيكل المعدني بواسطة عامل تخفيض ، مع تشكيل سبائك النيكل الحديدية مع عناصر أخرى مثل الحديد.بسبب الكثافة المختلفة لسبائك النيكل الحديدي والقشرة، فإنها سوف تصنع طبقات في الفرن، وبالتالي تحقيق فصل من نيكل الحديد والحديد الخردة.

التركيب الهيكلي:
جسم الفرن: عادة ما تكون مصنوعة من قشرة صفيحة فولاذية ، مغلفة بطبقات متعددة من المواد المقاومة للنيران في الداخل لتحمل ارتفاع درجة الحرارة وتآكل الخث.شكل جسم الفرن هو في الغالب دائرية أو بيضاوية، مع مواصفات مختلفة والقدرات لتلبية احتياجات مختلفة من نطاقات الإنتاج.
نظام الكترود:بما في ذلك الأقطاب الكهربائية ومحافظ الأقطاب الكهربائية وأجهزة رفع الأقطاب الكهربائية. عادة ما تكون الأقطاب الكهربائية مصنوعة من أقطاب الكربوهيدرات عالية النقاء أو أقطاب الكربوهيدرات ذاتية الخبز،التي يتم تثبيتها بواسطة حاملات الأقطاب الكهربائية ومتصلة بمصدر طاقةجهاز رفع الإلكترود يمكن أن يضبط تلقائيًا موقع الإلكترود وفقًا لوضع التفاعل داخل الفرن وارتفاع مادة الفرن.ضمان قوس ثابت وتسخين موحد.
نظام التغذية:تستخدم لإضافة خام النيكل، وكيل التخفيف، والتيار، الخ إلى الفرن في نسبة معينة. هذا النظام يتكون عادة من صوامع، ومدع، خط أنابيب نقل، الخ.والتي يمكن أن تحقق مجموعة دقيقة وتغذية مستمرة، وضمان التقدم المستقر للتفاعلات في الفرن.
مخرج الحديد ومخرج الخث:يقع منفذ الحديد على جانب واحد من أسفل الفرن ويستخدم لتفريغ سبيكة الحديد النيكل الصهر.ويجب أن يتم تفريغ الخردة قبل النقريتم تجهيز كل من منفذ الحديد ومخرج الحصى بأجهزة افتتاح وإغلاق متخصصة للسيطرة على إفراز الحديد النيكل والحصى.
نظام إخراج الدخان:يتم تركيبها على الجزء العلوي أو الجانبي من الفرن ، وتستخدم لإخراج الدخان الناتج أثناء عملية الصهر. يحتوي غاز الدخان على مواد ضارة مثل الغبار وثاني أكسيد الكبريت ،والتي تحتاج إلى تنقية عن طريق التبريد، إزالة الغبار، إزالة الكبريت وغيرها من المعالجات قبل التفريغ وفقاً للمعايير.

المعلم التقني:
طاقة الفرن الكهربائي:نطاق طاقة أفران الحديد النيكل واسع نسبياً،مع أفران كهربائية صغيرة بقوة عدة آلاف كيلو واط وأفران كهربائية كبيرة بقوة عشرات الآلاف كيلو واطمستوى الطاقة يعتمد على عوامل مثل حجم الإنتاج، ودرجة خام النيكل، ومتطلبات جودة المنتج.
درجة حرارة العمل:درجة حرارة العمل العامة حول1400-1600 °C.درجة حرارة عالية تساعد على تفاعل تخفيض خام النيكل والفصل الجيد لسبائك النيكل الحديدي والقشور،ولكن يجب تعديل درجة الحرارة المحددة وفقًا لتكوين شحنة الفرن ومتطلبات العملية.
كثافة التيار الكهربائي: كثافة التيار الكهربائي هي واحدة من المعلمات الهامة لقياس حالة تشغيل أفران الحديد النيكل، وعادة ما تؤخذ ضمن نطاق معين،تتراوح عموماً من بضع أمبترات إلى عشرات الأمبترات لكل سنتيمتر مربعيمكن أن يضمن الكثافة الحالية المناسبة العمل الطبيعي للقطب الكهربائي وتأثير التسخين داخل الفرن.بينما كثافة التيار غير الكافية قد تؤثر على كفاءة الإنتاج.

المزايا والتطبيقات:
المزايا:بالمقارنة مع الأساليب التقليدية مثل صهر الفرن العالي ، فإن أفران الحديد النيكلية لها مزايا كفاءة الإنتاج العالية ، واستهلاك الطاقة المنخفض نسبيا ، وجودة المنتج المستقرة ،والقدرة القوية على التكيف مع المواد الخاميمكن أن تتحكم بدقة في درجة الحرارة والغلاف الجوي داخل الفرن، وهو أمر مفيد لتحسين معدل استرداد النيكل وجودة المنتج،مع تقليل التلوث البيئي بشكل فعال.
التطبيق:وتستخدم أفران الحديد النيكل على نطاق واسع في صناعة إنتاج الحديد النيكل وهي المعدات الأساسية لإنتاج سبائك الحديد النيكل.سبيكة النيكل الحديدية هي مادة خام مهمة لإنتاج العديد من المواد المعدنية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المسبوكولذلك، تلعب أفران الحديد النيكل دورا هاما في مجالات الصلب والمعادن غير الحديدية، وتلعب دورا رئيسيا في تعزيز تطوير الصناعات ذات الصلة.