أفران الصهر والحراريات

الفرن العالي هو جهاز احتراق تقليدي يستخدم لتسخين المعدن أو المواد الأخرى. مبدأها الأساسي هو توفير طاقة حرارية ذات درجة حرارة عالية عن طريق توفير كمية كبيرة من الهواء إلى غرفة الاحتراق لجعل اللهب يحترق بقوة أكبر. تستخدم الأفران العالية على نطاق واسع في عملية الصهر الخام للنحاس, يقود, الرصاص والزنك, الأنتيمون, والمعادن الأخرى.

هيكل الفرن العالي

يتكون الفرن العالي من سقف الفرن, جسم الفرن, السرير الرئيسي (ويسمى أيضا الحلق), الموقد, جهاز فوهة, وما إلى ذلك وهلم جرا.

أعلى الفرن

السقف هو الجزء العلوي من الفرن العالي, المعروف أيضا باسم السقف. وهو عبارة عن هيكل محكم يستخدم لتغطية الجزء العلوي من جسم الفرن للحفاظ على درجات الحرارة العالية في الفرن والتحكم بشكل فعال في عملية الاحتراق. عادةً ما يتم ترتيب سلسلة من منافذ الفرن أو منافذ الشحن على سطح الفرن لتغذية أو تفريغ المنتجات في الفرن.

قذيفة الفرن

عمود الفرن هو الهيكل الأسطواني الرئيسي للفرن العالي, وهي حاوية الشحن والوقود وتضم عملية الصهر. عادة ما يتم بناء جسم الفرن بالطوب الحراري أو المواد المقاومة للحرارة للحفاظ على الاستقرار الهيكلي عند درجات الحرارة العالية. عادة ما يكون هناك مخرج للخبث في الجزء السفلي من جسم الفرن لتصريف خبث النفايات المتولد في الفرن.

مستوى Tuyere أو بوش

السرير هو المنطقة السفلية المخروطية للفرن العالي, المعروف أيضا باسم الموقد. أثناء عملية الصهر, خام, فحم الكوك, ويتم وضع أنواع الوقود الأخرى في السرير من خلال سقف الفرن. في هذا السرير, تبدأ تفاعلات الصهر بالحدوث وترتفع الغازات الساخنة والمعادن السائلة الناتجة إلى المنطقة العلوية من عمود الفرن.

موقد الفرن الانفجار

الموقد هو اسم شائع آخر للسرير, وهي المنطقة المرتبطة مباشرة بتفاعل الصهر في الفرن العالي. في الموقد, يتفاعل الغاز ذو درجة الحرارة المرتفعة الناتج عن احتراق فحم الكوك مع خام الحديد, اختزال خام الحديد إلى حديد سائل, بينما يشكل خبث النفايات زبدًا ويطفو على سطح الحديد المنصهر.

نظام تويري

يعد جهاز tuyere جزءًا مهمًا من الفرن العالي. يتم استخدامه لإدخال الهواء عالي الضغط (عادة هواء الفرن) في الجزء السفلي من الفرن للتحكم والحفاظ على إمدادات الأكسجين المطلوبة لتفاعل الصهر في هذا السرير. عادة ما تكون هناك عدة تواير موزعة حول محيط الفرن العالي, وهو متصل بمراوح الضغط العالي ومجاري الهواء. عن طريق ضبط موضع tuyere وتدفق الهواء, يمكن للمشغل التحكم بدقة في درجة الحرارة وعملية التفاعل في الفرن.

كيف يعمل الفرن العالي?

المواد الصلبة مثل شحنة الصهر (يركز, خام متكلس, إلخ.), فحم الكوك, تدفق, وتضاف المواد العكسية من أعلى الفرن, والهواء عالي الضغط المنفوخ في جهاز tuyere على جانب الجزء السفلي من جسم الفرن في طور الصعود, والمواد الهابطة تخضع لتفاعلات مثل الذوبان, أكسدة, والتخفيض لاستكمال عملية الصهر. معدن سائل, ماتي, ويتم تصريف الخبث من الحلق أو الموقد في الجزء السفلي من الفرن, وغاز المداخن, غبار الدخان, المعادن الغازية, أو يتم تفريغ أكاسيد المعادن من مخرج غاز المداخن الموجود على سطح الفرن.

ما هي المواد الحرارية المستخدمة في الأفران العالية؟?

في الوقت الحالي, معظمها أسطح فرن مغلقة, وجسم الفرن عبارة عن سترة مائية كاملة. المواد المقاومة للحرارة تستخدم فقط في الحلق والقلب, لأن الخبث هو خبث قلوي, لذا فإن جزء الحلق مصنوع بشكل أساسي من طوب المغنيسيا, طوب المغنيسيا والكروم, وطوب الألمنيوم والكروم; الجزء العلوي مصنوع من طوب المغنيسيا, طوب مغنيسيا كروم, وطوب الألمنيوم والكروم; تم بناء الجزء السفلي من الفرن في قوس عكسي