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Traitement des produits chimiques et des nouvelles matières équipement industriel four à arc électrique

  • Processing chemical and new materials industrial equipment electric arc furnace
Lieu d'origine Chine
Nom de marque Shaanxi Chengda
Certification ISO9001
Numéro de modèle industries chimiques et nouvelles matières
Quantité de commande min 1 unité
Prix The price will be negotiated based on the technical requirements and supply scope of Party A
Détails d'emballage Discuter selon les exigences spécifiques de la partie A
Délai de livraison 2 mois
Conditions de paiement LC, T/T, Western Union, MoneyGram
Capacité d'approvisionnement Compléter la chaîne d'approvisionnement de la production, fournir à temps et respecter les normes de

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Norme du produit prédésigné Adresse du site Xi'an, en Chine
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Indus­tries chimiques

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Forneau à arc électrique

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Fornes à arc à courant continu
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Description de produit

Traitement des fours à arc électrique pour les équipements de l'industrie chimique et des nouveaux matériaux

Les fours à arc électrique sont des équipements de traitement thermique à haute température qui génèrent de la chaleur par des arcs électriques entre les électrodes et les matériaux.,Ils sont particulièrement adaptés pourfusion à haute température, pyrolyse, réduction et synthèseDes matériaux spéciaux, en particulier ceux qui nécessitent des températures extrêmement élevées (supérieures à 1600°C) ou un traitement dans des conditions difficiles (par exemple, atmosphères réductrices, environnements de sel fondu).Vous trouverez ci-dessous un aperçu détaillé de leurs principes de traitement, les liens de processus de base, les principaux paramètres de processus, les scénarios d'application typiques et les caractéristiques opérationnelles.

1Principe de traitement de base des fours à arc électrique

Le noyau du traitement des EAF résidechauffage par arc électrique: trois électrodes de graphite (ou de métal) s'étendent dans la chambre du four, et un champ électrique à haute tension est appliqué entre les électrodes et le matériau (ou entre les électrodes).Lorsque la tension atteint la tension de rupture de l'air (ou du milieu) dans le four, un arc électrique à haute température (3000 ∼ 6000 °C) est généré.et le courant qui traverse le matériau fondu (ou le milieu conducteur) génère une chaleur de Joule, réalisant un chauffage et une fusion rapides du matériau.
Comparés aux fours à résistance ou aux fours à induction, les FEA présentent un avantage irremplaçable: ils peuvent facilement atteindreà températures extrêmement élevées supérieures à 2000°C, ce qui les rend idéales pour le traitement de nouveaux matériaux à point de fusion élevé (par exemple, céramiques réfractaires, alliages de terres rares) et de réactions chimiques spéciales (par exemple, réduction à haute température des oxydes métalliques).

2Les principaux liens de transformation des FEA dans l'industrie chimique et des nouveaux matériaux

Le flux de traitement des EAF est hautement personnalisable en fonction des propriétés des matériaux et des objectifs du processus, mais les maillons de base typiques sont les suivants:
Lien de traitement Opération de base Objectif
Préparation de la chambre du four 1. nettoyer la doublure du four (enlever les scories/écailles résiduelles du dernier lot);

2. Vérifiez l'étanchéité à l'air (pour les EAF sous vide/atmosphère) et l'usure des électrodes;

3. préchauffer la doublure du four (pour éviter les chocs thermiques lors de l'alimentation).		 Éviter la contamination croisée des matériaux, prévenir les fuites de gaz et prolonger la durée de vie de la doublure du four.
Une alimentation matérielle 1. écraser les matières premières en particules uniformes (5 à 50 mm, selon la densité du matériau);

2- l'ajout de matériaux à la chambre du four (alimentation manuelle pour les petits fours, alimentation mécanique pour les fours industriels);

3. Ajouter des supports auxiliaires (par exemple, flux pour réduire le point de fusion, gaz inerte pour isoler l'oxygène) si nécessaire.		 Améliorer l'uniformité du chauffage, réduire la consommation d'énergie et protéger les matériaux de l'oxydation.
Allumage par arc et augmentation de la température 1. abaisser les électrodes à une distance de 5 à 15 mm de la surface du matériau et appliquer une tension pour allumer l'arc;

2. Ajustez la hauteur de l' électrode et le courant étape par étape (éviter les surtensions soudaines de courant);

3. chauffage à une vitesse contrôlée (520°C/min pour les matériaux fragiles, 2050°C/min pour les matériaux métalliques).		 Prévenir les dommages aux électrodes et les fissurations du matériau et assurer une combustion d'arc stable.
Traitement à haute température 1. maintenir la température cible (1600°C à 2500°C) et maintenir pendant 0,5 à 4 heures (en fonction des besoins de réaction);

2. Remuer le matériau fondu (remuer mécaniquement ou électromagnétiquement) pour assurer une composition uniforme;

3Surveiller les composants d'échappement (pour la synthèse chimique) pour contrôler l'évolution de la réaction.		 Réaliser la fusion, l'alliage ou la réaction chimique du matériau et assurer la qualité du produit.
Refroidissement et déchargement 1- couper l'alimentation et refroidir la chambre du four (refroidissement naturel ou refroidissement par air forcé, selon le matériau);

2Lorsque la température descend à 200°C (en dessous de la température de transition fragile du matériau), ouvrez la porte du four;

3. décharger le produit (utiliser une grue pour les gros lingots, retirer manuellement les petits échantillons).		 Éviter la déformation ou la fissuration du produit et assurer un fonctionnement sûr.
Post-traitement 1. éliminer les couches de scories ou d'oxydes de surface du produit;

2- réaliser des essais de qualité (par exemple, analyse de la composition par spectrométrie, test de dureté);

3. Nettoyer la chambre du four et remplacer les électrodes usées/le revêtement.		 Améliorer la pureté du produit, s'assurer qu'il est conforme aux normes et se préparer pour le prochain lot.

3Paramètres clés du processus et exigences de contrôle

L'effet de traitement des FEA dépend d'un contrôle strict des paramètres de base, en particulier dans les industries chimiques et des nouveaux matériaux où la pureté et les performances des produits sont essentielles.
Catégorie de paramètres Indicateurs clés Exigences en matière de contrôle Impact sur les produits
Température - Vitesse de chauffage: 5 à 50°C/min

- Température de maintien: 1600°C à 2500°C

- Uniformité de température: ±5°20°C		 Utiliser un double thermocouple (type K/type R) pour la surveillance en temps réel; adopter un réglage automatique de la température PID. - Le chauffage est trop rapide, le matériau craque.

- température inégale: composition non uniforme des alliages/nouveaux matériaux.
Atmosphère - degré de vide: 10­2­10­5 Pa (pour les EAF sous vide)

- Pureté des gaz inertes: ≥ 99,999% (par exemple, Ar, N2)

- teneur en oxygène: ≤ 100 ppm		 Équiper d'un ensemble de pompes à vide (pompe mécanique + pompe à diffusion) et d'un système de purification des gaz; installer un analyseur d'oxygène. - Haute teneur en oxygène: oxydation des matériaux (par exemple, éléments de terres rares, alliages de titane).

- Faible degré de vide: les gaz d'impureté (par exemple, H2O, CO2) affectent la synthèse chimique.
Paramètres des électrodes - Matériau de l'électrode: graphite (pour haute température) / tungstène (pour vide)

- courant d'électrode: 500 ‰ 5000 A

- Longueur de l'arc: 10 ̊30 mm		 Surveiller l'usure des électrodes en temps réel (les remplacer lorsque l'usure dépasse 30%); régler le courant en fonction des exigences de température. - Brèche d'électrode: interrompt le traitement, provoque la contamination du matériau.

- Longueur d'arc instable: fluctuation de la température, affection de la consistance du produit.
Temps de traitement - Durée de rétention: 0,5 à 4 heures

- Temps de refroidissement: 2 à 8 heures		 Définir les paramètres de temps en fonction de l'épaisseur du matériau et de la cinétique de réaction; éviter un refroidissement rapide forcé. - Temps de rétention insuffisant: Réaction incomplète (p. ex. réduction incomplète des oxydes métalliques).

- Refroidissement trop rapide: contrainte interne du produit, fissuration facile.

4Scénarios d'application typiques dans l'industrie chimique et des nouveaux matériaux

Les EAF sont largement utilisés dans le traitement de matières à haute valeur ajoutée et de réactions chimiques spéciales, couvrant principalement les domaines suivants:

(1)Fusion de nouveaux alliages à point de fusion élevé

  • Matériaux: alliages de tungstène et de molybdène (point de fusion ~ 2800°C), alliages de niobium et de titane (pour les matériaux supraconducteurs), alliages d'aimants permanents de terres rares (p. ex. Nd-Fe-B).
  • Caractéristiques du traitement: Utiliser des fours à arc sous vide (VAF) pour éviter l'oxydation des éléments actifs (p. ex. Nd, Ti); adopter un remuage électromagnétique pour assurer une répartition uniforme des éléments des terres rares.
  • Application du projet: Fabrication de pièces structurelles à haute température (moteurs aérospatiaux) et de matériaux supraconducteurs (équipement d'imagerie par résonance magnétique).

(2)Synthèse de matériaux céramiques avancés

  • Matériaux: céramiques au carbure de silicium (SiC), céramiques au nitrure d'aluminium (AlN), matériaux réfractaires au zircone (ZrO2).
  • Caractéristiques du traitement: Utiliser la fusion par arc pour réaliser la densification des poudres céramiques; ajouter des aides à la frittage (par exemple, Y2O3) pour réduire la température de fusion.
  • Application du projet: Production de substrats céramiques à haute température (pour les véhicules à énergie nouvelle) et de revêtements réfractaires (pour les réacteurs chimiques).

(3)Réactions chimiques à haute température

  • Réactions: Réduction des oxydes métalliques (par exemple, TiO2 → Ti), synthèse de sels fondus (par exemple, LiF-NaF-KF pour les réacteurs nucléaires), pyrolyse des matières carbonées (par exemple, charbon → graphite).
  • Caractéristiques du traitement: contrôler l'atmosphère (par exemple, l'hydrogène pour les réactions de réduction) et la composition des gaz d'échappement; utiliser un creuset de graphite pour éviter la contamination des matériaux.
  • Application du projet: Production d'éponges de titane (pour l'aérospatiale) et de graphite de haute pureté (pour les plaquettes à semi-conducteurs).

5. Avantages opérationnels et précautions

Les avantages

  1. Capacité à des températures extrêmement élevées: peut atteindre de manière stable 2000°C à 2500°C, répondant aux besoins de traitement des nouveaux matériaux à point de fusion élevé.
  2. Contrôle de l'atmosphère flexible: Prend en charge l'air, le vide et les atmosphères inertes/réductrices, s'adaptant à différentes exigences de réaction chimique.
  3. Efficacité de chauffage élevée: L'arc électrique chauffe directement les matériaux, avec un rendement thermique de 20 à 30% supérieur à celui des fours à résistance.

Précautions à prendre

  1. Sécurité des électrodes: Les électrodes de graphite sont fragiles et faciles à casser; évitez les collisions lors du levage et vérifiez régulièrement l'étanchéité des connexions.
  2. Maintenance de la doublure du four: La doublure (généralement en briques d'alumine ou de magnésium) est sujette à l'érosion par les scories fondues; remplacer en temps opportun lorsque l'épaisseur est réduite de 50%.
  3. Sécurité des gaz: Lors de l'utilisation de gaz inflammables (par exemple, l'hydrogène) ou de gaz toxiques (par exemple, le chlore), installer un système de détection des fuites et un dispositif d'échappement d'urgence.
  4. Stabilité de la puissance: les EAF présentent de fortes fluctuations de courant; configurer un stabilisateur de tension pour éviter d'affecter le réseau électrique et la qualité du traitement.
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