¿Qué es un horno de CC?
Existen dos tipos de hornos eléctricos: de corriente continua (DC) y de corriente alterna (AC). El horno eléctrico de DC utiliza un electrodo y el horno eléctrico de AC utiliza tres electrodos. Los electrodos de los hornos eléctricos son más bajos y la eficiencia del calor de disolución es mejor, bajo nivel de ruido.
Croman revive el poder de los hornos eléctricos de CC
La reconstrucción de los hornos eléctricos Croman ha atraído especial atención en. la industria. Esto se debe a que este proyecto confirma la gran vitalidad del fondo del horno refractario conductor del horno eléctrico de CC de Concast (anteriormente ABB). Gracias a la nueva estructura de equipamiento y al moderno dispositivo de inyección ConsoTech, los hornos eléctricos Croman DC renacen por completo. El horno eléctrico reconstruido puede producir 34 hornos de acero por día, lo que lo convierte en uno de los mejores hornos eléctricos de CC del mundo. La nueva tecnología de Concast lleva la eficiencia de los hornos eléctricos Croman DC a nuevas alturas, al mismo tiempo que reduce significativamente el consumo de energía del horno.
Croman es una de las acerías más importantes de Türkiye. La planta cuenta con un horno eléctrico ABB de 80 toneladas y un horno cuchara, y produce principalmente acero de medio y bajo carbono, acero de media y baja aleación y acero para resortes. Se utiliza una máquina de colada continua de palanquillas de 6 hilos para fundir palanquillas de 100×100 a 180×180 mm.
Para satisfacer la demanda de productos de los usuarios, mejorar la calidad de los productos y ampliar las variedades, los responsables de la toma de decisiones de Croman decidieron actualizar sus hornos eléctricos. Los objetivos identificados son:
1. Mejorar. la producción del horno;
2. Reducir diversos consumos
3. Mejorar las operaciones de producción
4. Mejorar la confiabilidad del equipo; 5. Fortalecer el control de procesos.
La esencia del objetivo anterior es reducir significativamente los costos de producción mejorando el funcionamiento del horno y ampliando su flexibilidad.
Para lograr los objetivos anteriores, se deben tomar las siguientes medidas:
1. Mejorar la capacidad de producción del horno.
2. Reducir el número de hornos; tanques de carga de chatarra por horno de 3 latas reducidos a 2 latas;
3. Incrementar el consumo de energía eléctrica
4. Ingresar razonablemente energía química
5; Mejorar la utilización del horno y fortalecer su confiabilidad;
6. Minimizar el tiempo de inactividad del horno.
Implementar las medidas anteriores significa reconstruir un nuevo horno eléctrico, con solo las piezas originales de ánodo y cátodo disponibles para su uso.
Cocina eléctrica nueva. El horno eléctrico Concast recién instalado adopta una estructura de plataforma y un dispositivo de elevación de electrodos tipo puente. Esta estructura es compacta y resistente, y es más adecuada para sitios pequeños y limitaciones de espacio para enrutamiento de circuitos estrechos.
Para ahorrar costos de infraestructura e instalación y evitar paradas de producción a largo plazo causadas por el cambio de la base del horno, se conservan las piezas conductoras de cobre en la parte inferior del horno conductor original.
La nueva carcasa del horno es el punto de partida de esta actualización. La nueva carcasa del horno debe, por un lado, garantizar la capacidad necesaria para aumentar la producción y un horno de dos latas para chatarra de acero. Por otro lado, debe permitir la entrada de más energía eléctrica y química y minimizar el desgaste de la misma. el cuerpo del horno y el revestimiento.
De esta manera, el diámetro de la carcasa del horno se ampliará de los 5900 mm originales a 6300 mm. Al mismo tiempo, la nueva carcasa del horno está equipada con un sistema de roscado EBT, que puede roscar acero sin escoria. La carcasa del horno está equipada con placas de acero/cobre enfriadas por agua, y cada placa tiene suministro de agua y control de temperatura independientes.
Para agilizar diversas operaciones se instalaron nuevos dispositivos hidráulicos de alta presión y se modificaron las tuberías hidráulicas originales.
Respete el funcionamiento con CC. A principios de la década de 1990, el impulso de desarrollo del funcionamiento con corriente continua de los hornos eléctricos disminuyó. A pesar de esto, Croman decidió apegarse a la solución CC para la reconstrucción de este horno eléctrico porque el funcionamiento con CC del horno eléctrico tiene ventajas obvias sobre la CA en términos de flexibilidad, economía y mantenimiento.
La gerencia y los empleados de Croman tienen un profundo conocimiento de los puntos de vista anteriores. Con varios años de experiencia, el funcionamiento de los hornos eléctricos de CC ya no es un misterio para ellos.
Fondo conductor del horno. El fondo del horno que puede transportar electricidad es el núcleo de la fabricación de acero con horno eléctrico de CC. El horno eléctrico Concast DC se diferencia de otros hornos eléctricos en que utiliza un fondo de horno conductor patentado. El fondo de este horno conductor esférico está hecho de acero y el interior está cubierto con una serie de placas anulares de cobre. Hay cuatro orificios pasantes a través de los cuales pasan los terminales y se extienden fuera del fondo del horno. El poste terminal está conectado a la barra colectora del ánodo debajo del horno a través de un conector flexible.
Revestimiento de horno refractario. La superficie de la placa de cobre del fondo del horno está pavimentada con ladrillos refractarios conductores y la superficie del ladrillo está alisada con grafito.
Se utiliza ventilación forzada para disipar el calor en el fondo del horno.
En circunstancias normales, el fondo del horno no requiere mantenimiento ni sustitución. Si es necesario, sólo se puede reparar la capa superior de ladrillo refractario. Se repara con una mezcla de magnesio rellena de carbón para asegurar la conductividad requerida.
El nuevo horno sólo requiere reparaciones menores. Esta es una ventaja importante de la estufa eléctrica Concast DC. Después de reparaciones menores, la estufa se puede encender inmediatamente sin precalentar. Después de aproximadamente 5.000 hornos de fundición, los ladrillos del piso superior pueden desgastarse sin posibilidad de reparación. En este momento, todo el fondo del horno (placas de cobre y placas de acero) conectadas entre sí mediante bridas se puede quitar y reemplazar con un fondo de horno integral nuevo.
Aislamiento del fondo del horno. La parte inferior del horno eléctrico de CC está conectada al circuito de ánodo del rectificador controlado por silicio y es la parte operativa eléctrica del horno, por lo que debe estar aislada de la carcasa del horno y conectada a tierra. Método de aislamiento: la parte inferior del horno eléctrico Concast DC está equipada con una brida anular, y la brida está soportada sobre un bloque cerámico no conductor en un canal anular de acero soldado a la carcasa del horno. Los huecos en el canal de acero se rellenan con material aislante.
Control rápido de potencia.
Los hornos eléctricos Concast DC se caracterizan por un control de potencia extremadamente rápido. Durante la actualización, Croman instaló un nuevo transformador con mayor potencia (2×45MVA) y un interruptor de conversión de voltaje de 10 posiciones. El tiristor adopta un método de cableado de 12 pulsos.
La respuesta de control del sistema de control de potencia del horno eléctrico de CC es rápida y precisa. Al mismo tiempo, este control es extremadamente flexible y los parámetros óptimos se pueden ajustar en cualquier momento según las necesidades del usuario. operación.
El transformador puede utilizar grifos para aumentar el voltaje o la corriente para asegurar la salida de la potencia nominal. Funcionamiento a plena potencia con varias resistencias de arco. Una resistencia de arco alta se convierte en un arco largo con alto voltaje y baja corriente; una resistencia de arco baja se convierte en un arco corto con bajo voltaje y alta corriente. Determinar el arco más adecuado en función de las necesidades operativas. El sistema de energía CC de Concast de nuevo diseño tiene suficiente flexibilidad para garantizar la resistencia de arco óptima requerida para operaciones específicas.
Se utiliza un dispositivo rectificador controlado por silicio para controlar la corriente de funcionamiento. Utilice el interruptor selector en el panel de control para configurar 10 niveles de corriente desde corriente completa hasta corriente cero.
El sistema de control hidráulico del electrodo se utiliza para controlar la señal del ángulo de disparo del rectificador controlado por silicio para ajustar el voltaje. Además de las funciones lógicas, también está equipado con un monitor de voltaje síncrono y un limitador de corriente para evitar la sobrecarga del sistema.
La polarización del arco cero es extremadamente importante para garantizar una fusión simétrica y evitar el sobrecalentamiento de la línea de escoria. El horno Concast DC hace que el arco sea casi completamente vertical.
Las principales ventajas de los hornos eléctricos que utilizan funcionamiento con CC son:
1. Bajo consumo de electrodos
2. Bajo consumo de energía
4. Abrasión refractaria ligera
5. El control de fundición en tiempo real se puede implementar mediante corriente eléctrica
6. Menos mantenimiento;
7. Con menos parpadeo, el sistema puede conectarse sin problemas a la red eléctrica local.
Sistema de inyección Concast
Otro eslabón clave en la actualización del horno eléctrico Croman es la actualización completa del sistema de suministro de energía química del horno para cumplir con los siguientes requisitos principales:
1. Mejorar el efecto del aporte de energía química;
2. Asegurar la formación y control de escoria de espuma
3. Control integrado del aporte de energía química y eléctrica
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4. Introducir energía eléctrica de forma flexible para que sea adecuada para diferentes materias primas del horno.
5. Garantizar la repetibilidad del proceso de fundición;
Para lograr el objetivo anterior, se sustituyó la pistola pulverizadora exterior original por un quemador de pared y dispositivo pulverizador ConsoTech. Las ventajas de los inyectores montados en la pared se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1 Características y ventajas de los inyectores instalados en la pared del horno
Características y ventajas
Montados en la pared del horno requiere poco mantenimiento y bajos costes operativos
El rociado se distribuye en varios puntos del acero fundido para descarburizarlo rápidamente, la tasa de utilización de oxígeno es alta y el acero fundido es fácil de uniformar
La operación completamente automática puede controlar continuamente la espuma. escoria, y el proceso es altamente repetible
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La inyección con la puerta de escoria cerrada reduce la intrusión de aire y absorbe menos nitrógeno
La tasa de utilización de la energía cinética de inyección de oxígeno y el nivel alto de oxígeno mejora significativamente
Desarrollo de la inyección multifunción ConsoTech El objetivo del dispositivo es integrar varias operaciones de pulverización en una sola y utilizar un solo dispositivo para realizar la pulverización. Por lo tanto, el inyector ConsoTech tiene múltiples funciones. Puede usarse como quemador y lanza de oxígeno de combustión secundaria, y también puede usarse como inyector de oxígeno de alta cinética y quemador de suministro de carbono.
El diseño del nuevo sistema de inyección de Croman es: 3 inyectores ConsoTech están instalados en la pared del horno y 1 inyector ConsoTech está instalado en la placa de pared EBT. Además, se utilizan cuatro inyectores de carbón de escoria para crear escoria espumada y carburizar el baño fundido.
La forma de la llama del inyector se puede cambiar fácilmente para que coincida con parámetros como el tipo de chatarra utilizada en la etapa de fusión y la vida útil restante de la superficie enfriada por agua.
El eyector de oxígeno ConsoTech se basa en el principio de funcionamiento del quemador ultrasónico De Laval. Es eficaz para acelerar la fusión, la descarburación, agitar el baño fundido de manera más uniforme y hacer que la escoria espumada sea más adecuada. cada tipo de equipo necesita, como ajustar el caudal, compensar la caída de presión de la tubería y garantizar una presión de transmisión de gas TOP, etc.
El diseño anterior puede garantizar una inyección precisa de carbono, mantener el equilibrio metalúrgico ideal y generar eficazmente escoria espumosa.
Garantizar la repetibilidad
Mientras el horno eléctrico se actualiza por completo, Croman también adopta un nuevo conjunto completo de sistema de automatización de Nivel I. Este nuevo sistema garantiza una repetibilidad absoluta y una capacidad de fundición óptima de un horno a otro, lo que permite un control totalmente automático de varios parámetros del horno.
El sistema de control Croman Nivel I tiene funciones de control de chip programables y puede proporcionar imágenes en tiempo real del estado de funcionamiento del horno. Los procedimientos matemáticos avanzados de detección compensan la variabilidad en los datos de entrada para que el horno siempre cumpla con los objetivos metalúrgicos.
Resultados de producción
El proyecto de renovación se completó en solo 28 días. El horno se puso en funcionamiento rápidamente y alcanzó la producción sin problemas en menos de un mes. Se ha mejorado significativamente la eficiencia general del nuevo horno y se han reducido diversos consumos.