سبائك الحديد هي معدن يتكون من واحد أو أكثر من المعادن أو اللافلزات والحديد، على سبيل المثال: منغنيز السيليكون (FeMn65Si17) وهو عبارة عن سبيكة من السيليكون (Si) والمنغنيز (Mn).تعتبر السبائك الحديدية مادة خام مهمة لصناعة الصلب وصب الفولاذ، والتي يمكن أن تغير الخواص الفيزيائية والكيميائية للصلب والخواص الميكانيكية للمسبوكات.إن الصناعات مثل الآلات، والدفاع الوطني، والتصنيع الدقيق، والأجهزة المنزلية لديها متطلبات أعلى وأعلى للمواد، كما أن المتطلبات على السبائك الحديدية آخذة في الازدياد.أعلى.
ينقسم الفرن الكهربائي للسبائك الحديدية إلى فرن كهربائي مختزل وفرن كهربائي للتكرير.يستخدم فرن الاختزال الكهربائي الكربون كعامل اختزال لإنتاج السبائك الحديدية بشكل مستمر؛يستخدم الفرن الكهربائي للتكرير السيليكون كعامل اختزال لإنتاج السبائك الحديدية منخفضة الكربون بشكل متقطع.في الوقت الحاضر، يتم إنتاج أكثر من 70% من منتجات السبائك الحديدية وكربيد الكالسيوم في العالم عن طريق أفران الاختزال الكهربائية (الأفران الكهربائية الحرارية المغمورة).
هناك نوعان من الأفران الكهربائية: الأفران الكهربائية المغلقة بالكامل والأفران الكهربائية شبه المغلقة.
1. خصائص غاز المداخن للفرن الكهربائي المغلق بالكامل:
ينتج الفرن الكهربائي المغلق بالكامل غازًا خامًا أثناء الصهر، ودرجة حرارة عالية، وتركيزًا عاليًا لثاني أكسيد الكربون، وتركيزًا عاليًا للغبار، وقابلاً للاشتعال والانفجار، والدخان رقيق وخفيف بشكل خاص، وهو سهل الاشتعال تلقائيًا.
1) حجم الغاز للفرن الكهربائي المختزل المغلق بالكامل صغير، وحالة الفرن مستقرة؛
2) درجة حرارة غاز الفرن أعلى بـ 500-800 درجة مئوية (جهاز التبريد الخلفي)؛
3) تركيز الغبار مرتفع، ومحتوى الغبار هو 80-150g/m³ في ظل الظروف القياسية؛
4) دخان وغبار خفيف قابل للاشتعال والانفجار ويحتوي على غاز مسبب للتآكل؛
5) المكونات الرئيسية لغاز الفرن هي CO (أول أكسيد الكربون) 76-85%، H2 (الهيدروجين) 5-10%، CH4 (الميثان) 0-5%، N2 (النيتروجين) 4-8%، إلخ.
2. خصائص غاز المداخن لإزالة الغبار في الفرن الكهربائي شبه المغلق:
يتم تغذية الفرن الكهربائي الاختزالي شبه المغلق بشكل صناعي، مع إغلاق سيئ وظروف الفرن غير المستقرة.
1) درجة حرارة غاز المداخن هي 160-340 درجة مئوية، ويتم استخدام تبريد الهواء بشكل عام للتبريد؛
2) تركيز الغبار هو 2-6g/m³، حجم جسيمات الغبار جيد، ≥2μm يمثل 38%، و2-20μm يمثل 57%؛
3) يمتص الغبار الرطوبة ويسيل، ويحترق تلقائيًا، وله لزوجة قوية؛
4) يحتوي على غاز أكال وكمية صغيرة من القطران غير المحترق؛
5) مكونات غاز المداخن CO2 (ثاني أكسيد الكربون) 4%، N2 (النيتروجين) 76%، H2O (الماء) 2%، O2 (الأكسجين) 12%، وما إلى ذلك؛
6) عندما تكون هناك ظروف غير طبيعية في الفرن مثل الحريق المشتعل وانهيار المواد أثناء الإنتاج، فإن حجم غاز المداخن ودرجة حرارة غاز المداخن سوف يرتفعان فجأة.
إن إزالة الغبار للفرن الكهربائي المختزل شبه المغلق يعتمد إزالة الغبار بكيس النفخ العكسي بالضغط الإيجابي وإزالة الغبار بكيس النبض بالضغط السلبي.
1) عملية إزالة الغبار من نوع كيس الهواء العكسي بالضغط الإيجابي:
فرن كهربائي مخفض شبه مغلق - مبرد أنبوبي على شكل حرف U - مروحة ذات درجة حرارة عالية - فاصل إعصاري - مرشح كيس الهواء العكسي ذو الضغط الإيجابي
عادةً ما يختار مرشح كيس النفخ العكسي ذو الضغط الإيجابي مادة مرشح منسوجة من الألياف الزجاجية، وفي بعض الأحيان يحتاج السطح إلى أن يكون مصفحًا بغشاء PTFE.
2) عملية إزالة الغبار من الكيس النفاث ذو الضغط السلبي
فرن كهربائي مخفض مغلق بالكامل - مبرد هواء ميكانيكي - مرشح كيس نبضي - مروحة سحب مستحثة بدرجة حرارة عالية - مرشح كيس نبضي ذو ضغط سلبي باستخدام P84 ولباد إبرة مركبة من الألياف الزجاجية فائقة الدقة.
