Ferrosiliciumofen: Ein energieintensiver industrieller Elektroofen

Der Ferrosiliciumofen stellt eine Art von industriellem Elektroofen dar, der für seinen erheblichen Stromverbrauch bekannt ist. Er besteht aus einer umfassenden Anordnung von Komponenten, darunter die Ofenhülle, der Deckel, die Auskleidung, das Kurznetz, das Wasserkühlsystem, die Rauchgasabsaug- und Staubentfernungssysteme, die Elektrodenhülle, das Elektrodenpress- und Hebesystem, das Be- und Entladesystem, die Steuerung, die Brennvorrichtung, das Hydrauliksystem, der Transformator und verschiedene elektrische Geräte. Auch die Auswahl der feuerfesten Materialien für diese Komponenten ist sehr anspruchsvoll.

Der Ferrosiliciumofen wird hauptsächlich zur Herstellung von Ferrosilicium, Ferromangan, Ferrochrom, Wolfram und Silizium-Mangan-Legierungen verwendet und arbeitet kontinuierlich, gekennzeichnet durch sequenzielle Beschickung und intermittierendes Abstechen von Eisenschlacke. Angesichts seines hohen Energieverbrauchs sind die Optimierung der Energieeffizienz und die Steigerung der Leistung entscheidend für die Verlängerung der Lebensdauer des Ofens, die Senkung der Produktionskosten und die Minimierung der Abfallrückstände. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die Auswahlstrategien für feuerfeste Materialien, die auf verschiedene Reaktionstemperaturzonen innerhalb des Ferrosiliciumofens zugeschnitten sind und als Referenz für Branchenpraktiker dienen.

Temperaturzonen und Auswahl feuerfester Materialien

1. Vorerhitzungsbereich für neues Material:
   • Die oberste Schicht, etwa 500 mm tief, erfährt Temperaturen von 500 °C bis 1000 °C aufgrund von Hochtemperatur-Luftstrom, Elektrodenleitwärme, Oberflächenladungverbrennung und Ladungsverteilungsstromwiderstandswärme. Tonziegel werden für die Auskleidung dieses Bereichs aufgrund ihrer geeigneten thermischen Eigenschaften empfohlen.
2. Vorerhitzungsbereich:
   • Nach der Wasserverdampfung sinkt die Charge ab und durchläuft Vorumwandlungen, einschließlich Siliziumkristallumwandlung und Volumenausdehnung, was zu Rissen oder Platzen führen kann. Bei Temperaturen um 1300 °C sind hochaluminiumhaltige Ziegel ideal für das Mauerwerk in diesem Abschnitt.
3. Sinterbereich:
   • Dieser Bereich fungiert als Tiegelhülle und arbeitet bei Temperaturen zwischen 1500 °C und 1700 °C, wo flüssiges Silizium und Eisen in das Schmelzbad fallen und die Charge sintern. Angesichts der schlechten Luftdurchlässigkeit sollten zerbrochene Blöcke verwendet werden, um die Gasbelüftung wiederherzustellen und den Widerstand zu erhöhen. Halbgraphit-Siliziumkarbid-Ziegel eignen sich aufgrund ihrer Hochtemperatur-Erosionsbeständigkeit für das Mauerwerk.
4. Reduktionsbereich:
   • Dieser Bereich ist Zeuge intensiver chemischer Reaktionen, wobei die Tiegeltemperaturen zwischen 1750 °C und 2000 °C liegen. Der untere Teil des Lichtbogenhohlraums ist hauptsächlich an der SiC-Zersetzung, der Erzeugung von Eisen-Silizium und Reaktionen mit flüssigem Si2O und C beteiligt. Halbgraphit-gebackene Holzkohleziegel werden für das Mauerwerk in dieser Hochtemperaturzone empfohlen.
5. Lichtbogenbereich:
   • Dieser Bereich befindet sich am unteren Elektrodenhohlraum und erfährt Temperaturen von über 2000 °C, was die höchste Heizzone und die Hauptquelle der Ofentemperaturverteilung darstellt. Die Eintauchtiefe der Elektrode, die typischerweise 400 mm bis 500 mm vom Ofenboden entfernt gehalten wird, beeinflusst die Temperaturverteilung erheblich. Halbgraphit-gebackene Holzkohleziegel werden auch für das Mauerwerk in diesem extremen Hochtemperaturbereich verwendet.

Zusätzliche Überlegungen

• Permanente Schicht: Für die permanente Schicht können Phosphatbeton oder Tonziegel verwendet werden, die eine dauerhafte strukturelle Integrität gewährleisten.
• Ofentür: Korund-Gießmasse oder vorgelegte Siliziumkarbid-Ziegel eignen sich für das Gießen der Ofentür und gewährleisten Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Auswahl geeigneter, umweltfreundlicher feuerfester Ziegel und Gießmassen für die Auskleidung des Ferrosiliciumofens entscheidend ist, wobei Faktoren wie Ofengröße, Temperatur und Erosionsgrad berücksichtigt werden. Dieser strategische Ansatz gewährleistet eine optimale Leistung, eine längere Lebensdauer und eine geringere Umweltbelastung.

Wir sind ein professioneller Elektroofenhersteller. Für weitere Anfragen oder wenn Sie Unterlichtbogenöfen, Lichtbogenöfen, Pfannenöfen oder andere Schmelzausrüstungen benötigen, zögern Sie bitte nicht, uns unter   zu kontaktieren.susan@aeaxa.com