Four à courant continu au ferrovanadium: équipement et paramètres techniques

1. Vue d' ensemble de l' équipement

2Composition du système d'équipement complet

2.1 Système d'alimentation électrique et de rectification (unité d'alimentation centrale)

1. Unité de distribution électrique haute tension
   
   
   10 kV armoire d'entrée, interrupteur d'isolement, disjoncteur sous vide, filtre de compensation de puissance réactive SVG; supprime le scintillement du réseau à seulement 50% ~ 70% de celui des fours à courant alternatif.
2. Transformateur de rectificateur à changement de robinet en charge
   
   
   Les capacités principales sont de 1800 kVA / 2500 kVA / 3200 kVA.
   
   
   Côté primaire: 10 kV; sortie CA secondaire réglable de 90 à 220 V avec plusieurs positions de robinet
3. Réducteur de pont à trois phases entièrement contrôlé
   
   
   Réducteur de thyristor à haute puissance avec refroidissement à l'eau en circuit fermé; sortie de courant continu stable avec commutation de polarité positive/négative réversible;une protection intégrée contre les surtensions à plusieurs verrous, surtension, température de l'eau élevée et fuite d'eau.
4. Système de conduction de réseau court

• Catode supérieure: bras croisé conducteur refroidi à l'eau, chaussure de contact en cuivre, électrode cathodique à graphite unique
• Anode du fond du four: plaque de base conductrice en cuivre, support conducteur refroidi à l'eau, faisceaux d'acier conducteur du fond du four
• Les câbles flexibles à grande section interne refroidis à l'eau avec une densité de courant ≤ 3 A/mm2 pour minimiser les pertes de conductivité

2.2 Système du corps du four

1. Coquille de four
   
   
   une coque en tôle d'acier cylindrique avec deux couches d'eau circulante sur la section supérieure et un refroidissement par eau épaissie à la ligne de slag pour réduire l'érosion due aux rayonnements à haute température;équipés de capteurs de mesure de la température et de détection des fuites d'eau.
2. Couche réfractaire alcaline spéciale pour la fusion du ferrovanadium

• Fond de four et bassin de fusion: brique de magnésium fondue, brique de magnésium-carbone (en dépit d'une température de réduction élevée de 1800 à 2100 °C)
• Paroi du four à chaux: brique chrome-magnésium; plaque d'acier conducteur posée sur le fond du four comme anode
• Couverture tubulaire du four entièrement refroidi à l'eau avec port d'alimentation, conduit de gaz de combustion et trou d'électrode central

3. Mécanisme d'inclinaison du four
   
   
   Période d'inclinaison bilatérale hydraulique complète, angle d'inclinaison de 0 à 110°, vitesse d'inclinaison de 0,5 à 2°/min; trois modes de positionnement: position horizontale de fusion, position d'inclinaison des scories et position d'inclinaison des métaux,d'une largeur n'excédant pas 10 mm.
4. Appareil de levage et de rotation du couvercle du four
   
   
   Soulevé hydraulique + structure rotative; le couvercle peut tourner après le levage pour le rempotage du four, le nettoyage de la ligne de slag et le remplacement des électrodes.

2.3 Système hydraulique de levage des électrodes

1. Unité de levage hydraulique à colonne unique pour réglage vertical indépendant de l'électrode de graphite à cathode unique
2. Ventilateur proportionnel PLC à double contrôle en boucle fermée (régulation de puissance constante par tension + courant), commutable entre les modes manuel et automatique
3. Poussée d'électrode: 1200~1400mm; temps de réponse de levage ≤0,3s pour stabiliser l'arc submergé et éviter la rupture de l'arc ou la fracture de l'électrode

2.4 Système de refroidissement par eau de circulation

• Unité de refroidissement à eau pure fermée indépendante pour redresseur
• Appareils de refroidissement parallèles à l'eau de circulation industrielle pour les coques de fours, couvertures de fours, bras croisés conducteurs, câbles refroidis à l'eau et chaussures en cuivre
• Température de l'eau d'entrée ≤ 32°C, température de l'eau de sortie ≤ 45°C, avec alarmes de blocage pour débit, pression et température

2.5 Système de commande automatique

1. Opération automatique de la courbe de fusion (réglage automatique de la puissance pour les phases de frappe d'arc, de fusion, de réduction, de raffinage et de frappe)
2. Enregistrement en temps réel et accumulation de la tension, du courant, de la puissance et de la consommation de puissance en courant continu
3. Protection contre les verrouillages et stockage d'alarme de défaillance pour le refroidissement par eau, le système hydraulique, l'inclinaison et le levage des électrodes
4. Stockage des paramètres de processus, exportation des courbes historiques et statistiques de production

2.6 Systèmes de soutien auxiliaires

1. Système de battage des matières premières: silos, convoyeurs à bande, balances électroniques de battage (précision ± 0,5%), machines de mélange
2. Système d'élimination des poussières des gaz de combustion: fumeur refroidi à l'eau + collecteur de poussières dans le sac, efficacité d'élimination des poussières ≥ 99,5%
3. Systèmes de coulée, de refroidissement, de concassage, de filtrage et de recyclage des scories

3Principaux paramètres techniques standard par modèle de four

3.1 Paramètres d'alimentation et de rectification du cœur

3.2 Paramètres du corps du four mécanique

3.3 Paramètres opérationnels de fusion (production de FeV40)

1. Plage de température

• Étape de fusion et de chauffage: 1600 à 1700 °C
• Étape principale de la réaction de réduction: 1800~2100°C (réduction aluminothermique/silicothermique du V2O5)
• Stade de raffinage et désilliconisation: 1650 à 1850°C

2. Cycle de fusion thermique unique
   
   
   Durée totale: 70 à 90 min par chauffage; étape de réduction 40 à 55 min, étape de raffinage 10 à 20 min
3. Indice de consommation d'énergie
   
   
   Consommation totale de puissance de fusion: 1200 à 1300 kWh/t FeV40; économie d'énergie de 5% à 8% par rapport aux fours à courant alternatif
4. Contrôle des matériaux

• Contrôle de la basicité de l'escargot: 1,3 à 1,7 (ajusté par chaux)
• teneur en V2O5 dans les déchets de scories maigres ≤ 0,35%; taux global de récupération du vanadium 97%~98%

5. Consommation d'électrodes
   
   
   Consommation d'électrodes de graphite du four à courant continu: 0,8 à 1,1 kg/t de ferrovanadium; four à courant alternatif traditionnel à trois phases: 1,6 à 2,0 kg/t, réduction de près de 50%

4. Principaux avantages techniques du four à ferrovanadium en continu

1. Chaleur d'arc concentrée: l'arc en courant continu à une électrode rayonne verticalement vers le bas vers le bas vers le bassin de fusion, ce qui réduit la charge thermique sur la chaîne de fumier de la paroi du four;La durée de vie de la doublure en magnésium a augmenté de plus de 30% avec un patchage moins fréquent du four.
2. Performance adaptée au réseau: courant triphasé équilibré sans harmoniques de séquence négative, nécessitant une compensation de puissance réactive de capacité plus faible et un taux d'utilisation du transformateur plus élevé.
3. Moins de coûts de production: consommation d'électrodes réduite de moitié, consommation d'énergie réduite par tonne de produit et coût de maintenance des matériaux réfractaires réduit.
4. Qualité de fusion stable: mélange électromagnétique uniforme dans la piscine fondue pour une distribution uniforme du vanadium et une fluctuation mineure de la composition chimique du ferrovanadium.
5. Amélioration de l'environnement de fonctionnement: faible bruit sous arc submergé, moins de débordement de gaz de combustion et légère vibration de l'équipement.