Diseño del Horno de Arco Sumergido

El horno de arco sumergido se diseña principalmente para la reducción y fundición de minerales, agentes reductores carbonosos, disolventes y otras materias primas. Es fundamental en la producción de ferroaleaciones como ferrosilicio, ferromanganeso, ferrocrómico, ferrotungsteno y silicomanganeso, que son materias primas industriales vitales en el sector metalúrgico, así como materias primas químicas como el carburo de calcio. Su mecanismo operativo implica la utilización de materiales refractarios de carbono o magnesia para el revestimiento del horno y electrodos auto-cocidos. El electrodo se sumerge en la carga del horno para la operación del arco, donde la energía generada por el calor del arco y la corriente que pasa a través de la resistencia de la carga del horno se aprovecha para fundir el metal. Este horno opera continuamente con coladas y cargas intermitentes.

1. Características Estructurales

El horno de arco sumergido es un horno eléctrico industrial de alto consumo de energía, compuesto principalmente por una carcasa del horno, campana de humos, revestimiento del horno, red corta, sistema de refrigeración por agua, sistema de extracción de humos, sistema de eliminación de polvo, carcasa del electrodo, sistema de liberación y elevación de presión del electrodo, sistema de alimentación y descarga, controlador, dispositivo de perforación, sistema hidráulico, transformador del horno de arco sumergido y varios equipos eléctricos.

El diseño del equipo del horno de arco sumergido se organiza en tres capas:

Primera Capa

• Cuerpo del Horno: Incluye soporte del fondo del horno, carcasa del horno y revestimiento del horno.
• Sistema de Colada: Comprende cuchara o crisol y carro de cuchara.
• Dispositivo de Perforación.

Segunda Capa

1. Campana de Humos: La mayoría de los hornos de arco sumergido ahora adoptan una estructura de campana baja cerrada o semi-cerrada, que ofrece protección ambiental, facilidad de mantenimiento y un entorno operativo mejorado. La estructura cerrada también facilita la recolección y utilización integral de los gases residuales (principalmente monóxido de carbono) generados durante la producción, reduce la pérdida de calor del circuito, disminuye la temperatura del electrodo superior y mejora las condiciones de operación.
2. Porta-electrodos: La mayoría de los hornos de arco sumergido se alimentan con una fuente trifásica, con electrodos dispuestos simétricamente en el centro del horno en una configuración de triángulo equilátero o invertido. Los hornos de arco sumergido grandes suelen utilizar electrodos hechos de antracita, coque y brea de alquitrán de hulla, que se auto-sinterizan durante el proceso de fundición del horno eléctrico.
3. Red Corta.
4. Baldosa de Cobre.
5. Carcasa del Electrodo.
6. Sistema de Vaciado.
7. Cambiador de Horno.
8. Sistema de Extracción de Humos.
9. Sistema de Refrigeración por Agua.
10. Transformador del Horno de Arco Sumergido.
11. Sistema Operativo.

Tercera Capa

1. Sistema Hidráulico.
2. Dispositivo de Liberación de Presión del Electrodo.
3. Sistema de Elevación del Electrodo.
4. Plataforma de Acero.
5. Tolva y Carro de Distribución Circular.
6. Otros Accesorios: Sistema de alimentación de puente inclinado, sistema de dosificación electrónica, etc.