الفرن القوسي المغمور (SAF) هو فرن كهربائي مهم جدًا في المعدات الصناعية ويلعب دورًا حيويًا في مجال إنتاج المعادن (خاصة الفولاذ).
تقوم المعدات بصهر المواد الخام المغمورة في حمام المعدن السائل بكفاءة من خلال الحرارة الناتجة عن القوس الكهربائي. مقارنةً بالفرن القوسي الكهربائي التقليدي، أصبحت عملية الفرن القوسي الكهربائي المغمور الحل المفضل في صناعة صهر الفولاذ نظرًا لمزاياها المتعددة.
مبدأ الفرن القوسي المغمور
الهيكل الأساسي للفرن القوسي المغمور هو وعاء مبطن بمواد مقاومة للحرارة، والذي يكون في الغالب أسطواني الشكل. يتم ملء الفرن بسائل موصل، وهو عادةً مزيج من المعدن المنصهر والخبث، والذي يعمل معًا كوسيط موصل بين القطب الجرافيتي ومصدر الطاقة. يتم إدخال القطب عموديًا من أعلى الفرن لتوفير الطاقة الحرارية المطلوبة للذوبان عن طريق توليد قوس كهربائي.
تركيب الفرن القوسي الكهربائي المغمور
يتكون فرن الصهر SAF بشكل رئيسي من غلاف الفرن، غطاء الفرن، بطانة الفرن، نظام الشبكة القصيرة، نظام التبريد بالماء، نظام العادم الدخاني، نظام إزالة الغبار، غلاف القطب الكهربائي، حامل القطب الكهربائي، نظام ضغط ورفع القطب الكهربائي، نظام التحميل والتفريغ، القابض، جهاز الحرق، النظام الهيدروليكي، نظام تبريد الماء، نظام صب الحديد، محول الأفران القوسية المغمورة ونظام التحكم والحماية عالي الجهد، نظام التحكم والحماية منخفض الجهد، نظام التشغيل الحاسوبي، كابل مبرد بالماء، إلخ. يمكن توفير ملحقات أخرى، نظام إزالة الغبار، نظام برج التبريد، إلخ حسب الحاجة.
الاستخدامات الرئيسية للفرن القوسي المغمور
يستخدم SAF بشكل رئيسي لإنتاج السبائك الحديدية (مثل الحديد التنجستين، الفيرومنجنيز عالي الكربون، الفيروسيليكون عالي الكربون، الفيروكرووم عالي الكربون، سبيكة النيكل-الحديد) والسيليكون الصناعي، كربيد الكالسيوم، الكوراندوم، الفوسفور الأصفر، إلخ. إنه مادة خام صناعية هامة ومادة خام كيميائية مثل كربيد الكالسيوم في الصناعة المعدنية.
يستخدم الأفران القوسية المغمورة في صناعات الفولاذ، غير المعدنية وغيرها، ويلعب دورًا هامًا في عملية تسخين وصهر الخام في التعدين المعدني، الإثراء والصهر في المجالات المعدنية والكيميائية.
مزايا SAF
كفاءة الطاقة: ميزة كبيرة للفرن القوسي المغمور هي كفاءته العالية في استخدام الطاقة. مقارنةً بأنواع الأفران الأخرى، فإنه يستخدم المعدن السائل أو الخبث كطبقة عازلة طبيعية، مما يقلل بشكل فعال من فقدان الحرارة. هذه الميزة لا تحسن فقط كفاءة الطاقة، بل تقلل أيضًا بشكل كبير من التكلفة التشغيلية الإجمالية للفرن.
التكيف الواسع مع المواد الخام: تظهر الأفران القوسية المغمورة قدرات معالجة عالية جدًا للمواد الخام ويمكنها قبول أنواع مختلفة من الخردة المعدنية، بما في ذلك المواد الحديدية وغير الحديدية. يسمح تصميمها بمعالجة المواد بأحجام وأشكال مختلفة، مما يظهر نطاقًا واسعًا من التكيف مع المواد الخام، مما يوفر لمصنعي الفولاذ المرونة لتحسين تخصيص الموارد وعمليات الإنتاج.
التحكم الدقيق في العملية: توفر الأفران القوسية المغمورة بيئة مستقرة للتفاعلات الكيميائية من خلال حمام سائل، مما يضمن جودة وتكوين متسق للمنتج النهائي. بالإضافة إلى ذلك، يعمل الحمام أيضًا كمشتت للحرارة، مما يمنع بشكل فعال تقلبات درجة الحرارة الحادة ويحقق تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة. هذا ضروري لإنتاج فولاذ عالي الجودة يلبي متطلبات الأداء المحددة والمعايير الصناعية الصارمة.
الاستخدام العالي للمساحة: مقارنةً بالأفران الأخرى، يشغل فرن الصهر SAF مساحة أصغر وهو مناسب جدًا للمشاريع الجديدة أو تجديد وتحديث المرافق القائمة. تصميمه المدمج يحسن استخدام المساحة، وهو أمر مهم بشكل خاص للمناطق الصناعية الحضرية ذات الموارد الأرضية المحدودة.
في الختام، يحتل الفرن القوسي الكهربائي مكانة هامة في إنتاج الفولاذ بفضل كفاءته العالية وتعدد استخداماته. من خلال توفير الطاقة، التحكم الدقيق في العملية والتكيف الواسع مع المواد الخام، أصبح فرن الصهر القوسي المغمور المعدات المفضلة للعديد من مصنعي الفولاذ الذين يسعون لتحسين الإنتاجية، الاستدامة وجودة المنتج. على الرغم من تعقيد الاستثمار الأولي والصيانة، فإن فوائده الشاملة تجعله جزءًا لا غنى عنه في الصناعة.
