نظرة عامة على تطوير تقنية صناعة الصلب قوس فرن

خطة وترقية صناعة الصلب لبلدي "لخطة الصلب والترقية الصلب (2016-2020) (2016-2020). تطوير العملية القصيرة فرن كهربائي صناعة الصلب باستخدام خردة الصلب كما المواد الخام. من المتوقع أنه مع تحول "صناعة الصلب" لبلدي منذ فترة طويلة إلى "عملية الصلب القصيرة والحاجة إلى الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة ، فإن صناعة الصلب القوس الكهربائي في فرص تطوير جديدة. ووفرة تدريجياً ، فإن العملية الكهربائية المعدنية ، وخاصة عملية التدفق القصيرة للفرن الكهربائي ، ستتلقى المزيد والمزيد من الاهتمام.

في السنوات الأخيرة ، أحرزت صناعة الصلب الكهربائية Arc Furnace تقدمًا كبيرًا في الصهر الفعال ، وتوفير الطاقة ، وحماية البيئة ، والتحكم الذكي ، وتم تحسين المستوى التكنولوجي لصناعة الصلب القوس الكهربائي بشكل كبير ؛ في الوقت نفسه ، تم تطوير وتطبيق العديد من أفران القوس الكهربائي الجديد ، والتي عززت بشكل كبير تقدم الفولاذ في التكنولوجيا الصناعية.

تطوير تكنولوجيا EAF لصناعة الصلب

في السنوات الثلاثين الماضية ، تطورت تقنية صناعة الصلب الكهربائية Arc Furnace بسرعة. من حيث التكنولوجيا ، يتم اعتماد التقنيات مثل الخردة من التسخين الصلب ، وضرب الأكسجين المحسّن ، والخبث الرغوي ، والاحتراق الثانوي ، والتحرك في القاع ، وتكرير المغرفة ؛ التعديل التلقائي ، روبوت باب الفرن التلقائي ، سحق الخردة والفرز وغيرها من التقنيات ؛ في تطوير أفران ARC الكهربائية الجديدة ، هناك أيضًا العديد من التقنيات الجديدة مثل EAF و Quantum EAF و Ecoarc EAF و CISDI-Green EAF و Sharc EAF. على مدار تاريخ تطوير تقنية صناعة الصلب القوس الكهربائي ، يدور تقدمها التكنولوجي بشكل أساسي حول الجوانب الأربعة لكفاءة صناعة الصلب EAF والنظافة والخضراء والذكاء.

1. الكفاءة

(1) تقنية تزويد الطاقة المعدلة نظام التشغيل الكهربائي المعقول هو الضمان الأساسي لصناعة الصلب الفرن الكهربائي. يعتمد صياغة نظام التشغيل الكهربائي المعقول على اختيار أفضل نقطة عمل. تشير نقطة العمل بشكل أساسي إلى التشغيل الكهربائي لفرن القوس الكهربائي. يمكن اشتقاق تيار العمل والجهد ، والمعلمات الكهربائية الأخرى مثل الطاقة الواضحة ، والقوة النشطة ، والقوة التفاعلية ، وقوة القوس ، وعامل الطاقة من هذا. من أجل التكيف مع مجموعة متنوعة من هياكل الشحن المعقدة ، في ظل ظروف عملية الصهر ، لإعطاء اللعب الكامل لقدرة إمدادات الطاقة للمحول ، ولتحقيق الغرض من الكفاءة العالية وتوفير الطاقة في صناعة الصلب ، جامعة بكين في بكين طورت العلوم والتكنولوجيا نموذج مفاعل العمل غير الخطي الأسي لمحولات أفران ARC Electric عالية الطاقة. إنشاء قاعدة بيانات لخصائص التشغيل الكهربائي لمحولات أفران القوس الكهربائي مع قدرات مختلفة وفولتية عمل متعددة المستويات لتعكس حقًا ظروف التشغيل الفعلية لمحولات أفران القوس الكهربائية ؛ من خلال بناء نماذج رياضية ومنحنيات مميزة لتشغيل إمدادات الطاقة التي تتطابق مع تشغيل محولات فرن القوس الكهربائي ، تضمن الناتج الفعال لمحولات فرن القوس الكهربائي. وعملية مستقرة مع انخفاض الاستهلاك.

(2) تعزيز تكنولوجيا إمدادات الأكسجين

كيفية إدخال الطاقة الكيميائية بكفاءة (الأكسجين ، الوقود ، وما إلى ذلك) في فرن القوس الكهربائي وفقًا لعملية الإنتاج ، تؤثر بشكل مباشر على جودة الصلب واستهلاك الطاقة ومعدل تشغيل الإنتاج ، وهو مفتاح صناعة الصلب للأفران الكهربائية. نتيجة لذلك ، تم تطوير أشكال ووظائف مختلفة لتكنولوجيا إدخال الطاقة الكيميائية للفرن الكهربائي.

أ. تقنية إمدادات الأوكسجين باب الفرن: يتم تقسيم معدات نفخ الأوكسجين القوس الكهربائي إلى فئتين وفقًا لطريقة تبريد الماء ، أحدهما هو لانس كربون الأوكسجين المبرد بالمياه ، والآخر هو قابلة للاستهلاك للفرن الأوكسجين الأكسجين. يمتلك لانس أكسجين الكربون الذي يبرئه الماء بمزايا ارتفاع معدل استخدام الأكسجين ، وتأثير خبث الرغوة الجيد ، وإزالة الكربرة المستقرة وتأثير إزالة الفسفور ودرجة عالية من الأتمتة ، ولكن لا يمكن أن تكون على اتصال مع الصلب المنصهر أثناء التشغيل ، والتي لها قيود معينة . يمكن أن تبدأ مدافع الأكسجين الكربونية القابلة للاستهلاك في قطع القطع في وقت مبكر من الفرن والاتصال مع الصلب المنصهر. يحتوي الفرن على مساحة كبيرة للحركة ، ولكن يجب توصيله بأنبوب تهب الأكسجين على فترات أثناء عملية التشغيل ، وهو أمر أكثر إثارة للقلق.

ب. تقنية إمدادات الأوكسجين في جدار الفرن: الغرض من إمدادات الأكسجين إلى جدار الفرن من فرن القوس الكهربائي هو التخلص من منطقة التبريد في الفرن وضمان ذوبان المتوازن للشحن. يتم استخدام التحكم المعياري لجدار الفرن لحقن الأكسجين النقي لتحسين مدخلات الطاقة المحددة لفرن القوس الكهربائي وتحسين كفاءة الإنتاج. يحتوي جدار الأوكسجين على جدار الفرن بشكل أساسي على وظائف إزالة الكربور والتدفق والاحتراق الثانوي والخبث الرغوي. بالمقارنة مع طريقة التثبيت التقليدية ، فإن طريقة التثبيت لجدار الفرن الأكسجين هي أقرب إلى المسبح المنصهر ، ويتم تقصير المسافة من الطائرات إلى المسبح المنصهر بنسبة 40 ٪ -50 ٪ مقارنة بطريقة التثبيت التقليدية ، والتي يمكنها تحسين إلى حد كبير decarburization من المسبح المنصهر. السرعة والأكسجين كفاءة استخدام ؛ يمكن دمج الاحتراق في المسبح المنصهر عضويا مع الاحتراق فوق المسبح المنصهر ، مما يحسن الكفاءة الحرارية لعملية الصهر ؛ يمكن تحقيق حقن متعدد النقاط في الفرن ، ويمكن التحكم في كمية تهب الأكسجين وحقن مسحوق الكربون بدقة. الخبث يعمل بشكل جيد.

ج. تقنية إمدادات الأوكسجين EBT: تستخدم كل من أفران القوس الكهربائي الحديث تقنية التنصت على القاع غريب الأطوار (EBT) ، مما يجعل منطقة EBT واحدة من مناطق التبريد الداخلية في فرن القوس الكهربائي ، مما يؤدي إلى معدل ذوبان أبطأ من الصلب الخردة في هذه المنطقة ، و تكوين المسبح المنصهر والمنطقة المركزية. الاختلافات في المكونات ، إلخ تم ذوبانه أثناء التنصت ولا يمكن فتح منفذ التنصت. بعد المسبح المنصهر ، قم بزيادة درجة حرارة المسبح المنصهر في منطقة EBT لتوحيد تكوين المسبح المنصهر. الفرق بين درجة حرارة وتكوين منطقة EBT ودرجة حرارة وتكوين منطقة باب الفرن أثناء التنصت هو 0.5 ٪ إلى 1.0 ٪ فقط.

د. تقنية إمداد الأكسجين الكتلة: في ضوء مشاكل الانحلال السريع لسرعة طائرة الغاز الأسرع من الصوت وانخفاض معدل استخدام الأكسجين ، تم تطوير وتطبيق تكنولوجيا الكتلة النفاثة ، وتم تعيين تدفق هواء واقية حلقي (تم إنشاؤه بواسطة احتراق غاز الوقود والأكسجين) حول طائرة الأكسجين الرئيسية. يمتد طول القسم الأساسي الأسرع من الصوت من طائرة الأكسجين الرئيسية لتشكيل طائرة مماثلة لحزمة الليزر. يتم تقليل فقدان الطاقة الحركي في تيار الأكسجين ، وله قوة اختراق قوية وقوة التحريك ، وتحقيق إمدادات الأكسجين عالية السرعة وإزالة الكربون إلى المسبح المنصهر ، وتحسين توحيد الحرارة والتكوين في الفرن ، وتعزيز تفاعل الخبث وتكوين الصلب الموحد الموحد. لها تأثيرات واضحة على درجة الحرارة ، ومعدل استخدام الأكسجين ، والعائد المعدني وما إلى ذلك. تعد تقنية إمدادات الأوكسجين USTB Cluster التي طورتها جامعة العلوم والتكنولوجيا أكثر ملاءمة للخصائص الهيكلية لشحن الصلب المحلي للأفران الكهربائية ، حيث تم تطبيقها على المستوى الدولي الرائد ، وقد تم تطبيقها في أكثر من 100 أفران قوس كهربائي في المنزل و خارج البلاد.

(3) تقنية الخبث الرغوية

في عملية صهر فرن القوس الكهربائي ، أثناء رش الأوكسجين أو مسحوق الكربون أو مسحوق كربيد السيليكون في المسبح المنصهر لتشكيل تفاعل قوي للأكسجين ، ويتم تشكيل كمية كبيرة من رغوة غاز ثاني أكسيد الكربون في طبقة الخبث. عادةً ما تصل الرغوة إلى سماكة الخبث تصل إلى 2.5-3.0 أضعاف طول القوس ، والتي يمكن أن تحمي القوس تمامًا ، وتقلل من إشعاع القوس إلى أعلى وجدار الفرن ، ويطيل عمر جسم الفرن القوس ، وصنعه نقل القوس إلى حمام السباحة المنصهر. يتم زيادة الكفاءة الحرارية من 30 ٪ إلى 60 ٪ ، يتم تقصير دورة الصهر بنسبة 10 ٪ -14 ٪ ، ويتم تقليل استهلاك طاقة الصهر بحوالي 22 ٪ ، ويتم تقليل استهلاك القطب بحوالي 2 كجم/طن. ونتيجة لذلك ، يتم تقليل تكلفة الإنتاج ، ويتم تحسين الإنتاجية ، ويتم تقليل الضوضاء ، ويتم التحكم في تلوث الضوضاء.

(4) تقنية موقد الأكسجين

تم استخدام تقنية موقد الأكسجين على نطاق واسع في صناعة الصلب للأفران الكهربائية لضمان ذوبان متزامن للشحن ولعب دور الأقطاب الكهربائية بشكل أكثر فعالية. في الوقت نفسه ، يمكن لموقد الأكسجين أيضًا أن يعزز الاحتراق الثانوي لأول أكسيد الكربون ، ويقصر بشكل فعال وقت الصهر ويحسن كفاءة إنتاج فرن القوس الكهربائي. في الوقت الحاضر ، وفقًا لمختلف الوقود المستخدمة ، تشمل شعلات الأكسجين بشكل أساسي شعلات الأكسجين من الزيت ، وملفات الأكسجين ، وشعلات الغاز ، وما إلى ذلك.

(5) تكنولوجيا الاحتراق الثانوي

هناك نوعان رئيسيان من تقنيات الاحتراق الثانوي في أفران القوس الكهربائي: تقنية الاحتراق الثانوية الخبثية ، وتكنولوجيا الاحتراق الثانوية المجانية. نظرًا لأن تقنية الاحتراق الثانوي للمساحة الحرة (احتراق غاز الفرن) تتمثل في جعل الأكسجين يتفاعل مع غاز ثاني أكسيد الكرب طبقة إلى الصلب المنصهر. كفاءة نقل الحرارة حوالي 30 ٪ -50 ٪ ؛ في حين يتم استخدام تقنية الاحتراق الثانوية الخبث الرغوية ، يتم نقل الحرارة الناتجة عن الاحتراق الثانوي مباشرة من الخبث إلى الفولاذ المنصهر ، وكفاءة نقل الحرارة هي نفس تقنية احتراق غاز الفرن الثانوي.

سيتم تحديث مزيد من التفاصيل حول تطوير تقنية EAF Technology Development في أقرب وقت. يرجى الاستمرار في متابعتنا.