(DRI) التأثير على صناعة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي

1.الإنتاجية والعائد

تبين ممارسة الإنتاج أن الإضافةDRIله تأثير كبير على إنتاجية وعائدفرن القوس الكهربائي.في السنوات الأخيرة ، ازداد عدد مصانع أفران القوس الكهربائي الكبيرة التي تم بناؤها حديثًا وتشغيلها في الصين بشكل تدريجي

ومع ذلك ، ولأسباب مختلفة ، فإن جودة خردة الصلب التي تدخل المصنع سيئة بشكل خاص ، حيث تتراوح كثافتها من 0.3 إلى 0.7 طن / م 3. تحتاج العديد من أفران القوس الكهربائي إلى إضافة 3 إلى 4 مرات من خردة الفولاذ لصنع فرن واحد من الفولاذ. إذا تم استخدام DRI ، فيمكن تقليل عدد الرضعات بشكل كبير ، وبالتالي تقصير دورة الصهر. يمكن أن تؤدي الإضافة المستمرة لـ 20-50٪ DRI إلى زيادة الإنتاجية بشكل كبير.

علاوة على ذلك ، مع إدخال صهر الوقود بالأكسجين والخبث الرغوي وتقنية التسخين المسبق للخردة ، طالما أن الاختزال المباشر (DRI) يحل محل الخردة منخفضة الكثافة ، فإن إنتاجية أفران القوس الكهربائي ستزداد. عائدالفولاذ المصهوريرتبط بمعدل المعدنة ومحتوى الشوائب ومحتوى الكربون في DRI. إذا كنت ترغب في الحصول على عائد مرتفع ، فيجب عليك إضافة DRI بمعدل تعدين أعلى إلى فرن القوس الكهربائي أو إضافة جهاز إعادة تكربن لتعزيز تقليل الحديد.

تؤثر خصائص الخبث وكمية الخبث أيضًا على محصول الفولاذ المصهور. تحت نفس القلوية ، يمكن أن يقلل خبث الرغوة من كمية الخبث.

2.استهلاك مواد الإنتاج

1) محتوى الكربون في القطب الذي يستهلكه DRI منخفض بشكل عام. بعد إضافة DRI إلى فرن القوس الكهربائي ، ستتم إضافة جهاز إعادة تكربن بشكل مناسب لجعل فرن القوس الكهربائي يقدم جوًا مختزلًا ، مما يقلل أكسدة القطب الكهربائي ويقلل من الاستهلاك ؛ لكن محتوى الكربون في الفولاذ المصهور أعلى. في درجات الحرارة المرتفعة ، غالبًا ما تستخدم أفران القوس الكهربائي تقنية الخبث الرغوي لتشغيل القوس المغمور. في هذا الوقت ، يزيد تركيز الأقواس من احتمالية كسر القطب. بشكل عام ، لن يزيد استهلاك الأقطاب الكهربائية بسبب اعتماد DRI.

2) استهلاكصهر الموادعند إضافة DRI على دفعات ، لا يوجد تغيير في طريقة التغذية الأصلية ، ولن يزيد استهلاك المواد المقاومة للحرارة ؛ \"الرش \" سوف يتشكل أثناء التغذية المستمرة ، وسيتم فتح سطح الخبث لفضح القوس ، وسوف تزداد المواد المقاومة للحرارة إلى حد ما. بعد تطبيق DRI ، يكون محتوى FeO في الخبث أعلى ، ووقت تفاعل C-O أطول ، مما قد يزيد أيضًا من الهجوم الكيميائي للمادة المقاومة للحرارة. ومع ذلك ، فإن عملية خبث الرغوة وتعديل المعلمات الأخرى يمكن أن تحافظ على استهلاك المواد المقاومة للحرارة عند المستوى الأصلي.

3) استهلاك الجريان واستخدام DRI سيزيد من محتوى الشوائب الحمضية. من الواضح أن الحفاظ على قلوية الخبث الأصلية سيزيد من استهلاك التدفق. أظهرت الدراسات أنه مقابل كل زيادة بنسبة 1٪ DRI ، سيزداد التدفق بمقدار 1 كجم / طن. ومع ذلك ، عند استخدام DRI كمواد خام ، يكون محتوى [P] و [S] في الفولاذ المصهور منخفضًا ، ولا يلزم أن تكون قاعدية الخبث عالية جدًا ، وبالتالي لا يزيد استهلاك التدفق.

3.التغييرات في استهلاك الطاقة بعد إضافة DRI ، يزداد استهلاك الطاقة في صناعة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي.

الأسباب الرئيسية لزيادة استهلاك الطاقة في صناعة الفولاذ في أفران القوس الكهربائي هي كما يلي:

يزيد ذوبان DRI من استهلاك الطاقة. كلما انخفض معدل تعدين الحديد المباشر ، زاد محتوى الحديد O. تفاعل الاختزال للحديد O أثناء صناعة الفولاذ في الفرن الكهربائي هو تفاعل ماص للحرارة. في درجة حرارة صناعة الصلب ، يتطلب تقليل 1tFeO حوالي 800kWh من الكهرباء.

1) محتوى الشوائب في DRI له تأثير كبير على استهلاك الطاقة. كلما زاد محتوى SiO2 ، زاد استهلاك الطاقة. من أجل الحفاظ على قلوية الخبث ، مع زيادة SiO2 ، سيزداد الجير الحي المضاف حتمًا ، مما يؤدي إلى زيادة الخبث. يتطلب صهر 1 طن من الخبث حوالي 530 كيلوواط ساعة من الكهرباء ، ويجب صهر كل من SiO2 والجير الحي. استهلك الطاقة.

2)DRI مع نسبة عالية من الكربونيؤثر أيضًا على استهلاك الطاقة. لأن تفاعل [C] + [O] -> ثاني أكسيد الكربون في البركة المنصهرة هو تفاعل طارد للحرارة ، إذا تم نفخ الأكسجين بكمية مناسبة من الأكسجين ، فإن كل 1Nm3 إضافي من الأكسجين سيقلل من استهلاك الطاقة بمقدار 2 ~ 4 كيلو واط في الساعة .

3) عند اعتماد طريقة إضافة DRI المستمرة ، يمكن تقصير وقت الصهر إلى حد كبير والحفاظ عليه بشرط أن يكون مصدر الطاقة ومعدل إضافة DRI(28-38kg / MW.min للشحن البارد و 50kg / MW.min للشحن الساخن) متطابقتان. يعمل فرن القوس الكهربائي بأقصى طاقة إدخال ، وهو أمر مفيد لزيادة ناتج فرن القوس الكهربائي. عند إضافة DRI على دفعات ، فإن التغذية غير الصحيحة (مثل DRI شديدة التركيز أو DRI بالقرب من جدار الفرن) سوف تتسبب في تراكم DRI أو الالتصاق بجدار الفرن ، وبالتالي إطالة وقت الذوبان بشكل كبير وزيادة استهلاك الطاقة.

4) درجة حرارة شحن DRI لها تأثير أكبر على استهلاك الطاقة وتأثير أقل على دورة الصهر. عند استخدام مكواة إسفنجية محملة على البارد بالكامل ، فإن استهلاك الطاقة سيكون 100 ~ 150kwh / t أعلى من كل صهر خردة الفولاذ ، وإذا كانت محملة على الساخن بالكامل ، فإن استهلاك الطاقة يعادل استهلاك خردة الصلب.

في الوقت الحاضر ، من أجل تقليل استهلاك الطاقة في صناعة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي عند إضافة DRI ، متنوعةمصانع الصلباتخذت العديد من الإجراءات ، مثل التسخين المسبق لـ DRI المضافة ، ولكنها تحتاج إلى منع الأكسدة الثانوية.

الكل في الكل ، من أجل تقليل استهلاك الطاقة ، يجب استخدام DRI مع معدل معدنة مرتفع و SiO2 منخفض ، ويمكن زيادة الكربون بشكل مناسب أثناء عملية الصهر ، ويجب أن يكون نظام الشحن ساخنًا وشحنًا مستمرًا.

4.جودة الفولاذ

في الوقت الحاضر،DRIتستخدم بشكل أساسي لصهر المنتجات عالية الجودة في تطبيقات أفران القوس الكهربائي في الداخل والخارج ، مثل غلاف النفط وأنابيب الحفر في صناعة البترول ؛ صفائح السيارات المسحوبة بعمق في الصناعة الميكانيكية ، والأسلاك الفولاذية ذات الأغراض الخاصة والفولاذ لأغراض خاصة ، مثل الصلب الزنبركي ، والصلب المحمل ، ودوار مولد التوربينات البخارية ، وبرميل البندقية ، والمواد الفولاذية لصناعة الطيران والفضاء والطاقة الذرية.

لانDRIلا يحتوي على عناصر متبقية ، يمكن إنتاج الفولاذ بدون عناصر متبقية بشكل مباشر ، كما يتم تقليل عدد الشوائب في الفولاذ بشكل كبير ، وبالتالي تحسين خصائص الدرفلة على الساخن والدرفلة على البارد للصلب ، وخاصة خصائص الشد ؛ يمكن أن يقلل استخدام DRI بشكل كبير من الفولاذ.يمكن أيضًا التحكم في محتوى S في الفولاذ ، كما يمكن التحكم في شكل شوائب الكبريت الفولاذية ، مما يحسن جودة الفولاذ ويغير مقاومة التمدد والتواء للفولاذ.