كيف يتم صنع الصلب في فرن القوس الكهربائي

الفرن الكهربائييستخدم الصلب بشكل رئيسي حرارة القوس. في منطقة عمل القوس ، تكون درجة الحرارة مرتفعة إلى 4000 ℃. تنقسم عملية الصهر عمومًا إلى فترة ذوبان وفترة الأكسدة وفترة الحد. في الفرن ، ليس فقط جو الأكسدة ولكن أيضا يمكن أن يحدث جو التخفيض. لذلك ، فإن كفاءة إزالة الفسفور والتهاب الكبريت مرتفع للغاية.

عملية صنع الصلب مع الكهرباء كطاقة

يشمل هذا النوع من الفرن الصلب ، أي الفرن الكهربائي ، الفرن الكهربائي ، الفرن الحث ، الفرن الكهربائي ، فرن شعاع الإلكترون ، فرن القوس الكهربائي المستهلك ، إلخ.

يستخدم الفولاذ الكهربائي في الغالب لإنتاج فولاذ هيكلي عالي الجودة للكربون وصلب الأدوات والسبائك. هذا النوع من الصلب لديه خصائص ممتازة وموحدة. في نفس محتوى الكربون ، تكون قوة ودونة فولاذ الفرن الكهربائي أفضل من قوة الصلب المفتوح. يستخدم الصلب الكهربائي الصلب من الصلب من الدرجات الفولاذية المماثلة مثل المواد الخام الرئيسية ، ويمكن أيضًا استخدام الحديد الإسفنجي لاستبدال بعض الصلب الخردة. اضبط التكوين الكيميائي ومحتوى عنصر السبائك عن طريق إضافة Ferroalloy.

إن صناعة الصلب الفرن الكهربائي مع الخردة كمواد خام لديها استثمار أقل من رأس المال من طريقة محول فرن الصهر. في الوقت نفسه ، نظرًا لتطوير التخفيض المباشر ، يتم توفير الكريات المعدنية للفرن الكهربائي لتحل محل معظم الخردة ، مما يعزز إلى حد كبير صناعة الصلب للأفران الكهربائية. هناك حوالي 1400 فرقة كهربائية كبيرة في العالم. تتطور الأفران الكهربائية نحو التحكم التلقائي في الطاقة والكمبيوتر على نطاق واسع. الحد الأقصى لسعة الفرن الكهربائي هو 400 طن.

يتم استخدام جميع الأفران الكهربائية تقريبًا التي تحتوي على أكثر من 150 طنًا في الخارج لتشجيع الفولاذ العادي ، و 60 ~ 80 ٪ من ناتج الصلب الكهربائي في العديد من البلدان الصلب منخفض الكربون. نظرًا لنقص الطاقة الكهربائية والصلب الخردة في الصين ، يتم استخدامه بشكل أساسي لذاكرة الفولاذ والسبائك عالي الجودة.

تعني فرن القوس الكهربائي العالي الطاقة أن مدخلات الطاقة في الفرن الكهربائي لكل وحدة زمنية تزيد عن 2 ~ 3 مرات من فرن القوس الكهربائي العادي. المزايا الرئيسية هي: يتم تقصير وقت الانصهار بشكل كبير وتحسين إنتاجية العمل ؛ تحسين الكفاءة الحرارية وتقليل استهلاك الطاقة ؛ إن استخدام القوس القصير الحالي للتيار ، وتركيز الحرارة ، واستقرار القوس ، والتأثير القليل على شبكة الطاقة ، وما إلى ذلك. تشمل المعدات الداعمة والتقنيات ذات الصلة: يتم اعتماد محول السعة الكبيرة ، والتي يمكن أن تغير الجهد تحت الحمل ؛ استخدم جدار الفرن المبرد بالمياه وغطاء الفرن المبرد بالماء في منطقة كبيرة على جسم الفرن ؛ استخدم بندقية رذاذ الأكسجين للزيت للمساعدة في إذابة منطقة بارد الزاوية الميتة ؛ استخدم التحكم في الكمبيوتر ، إلخ.

النقر فوق القاع غريب الأطوار من فرن القوس الكهربائي

في عام 1979 ، غيرت ألمانيا لأول مرة فرن القوس الكهربائي المتزايد بزليتها 50 طنًا إلى قاع الفرن المركزي ، ثم غيرته إلى تنصت قاع الفرن غريب الأطوار. تتمثل أكبر ميزة في التنصت على أسفل الفرن غريب الأطوار في نقل منفذ التنصت إلى الجزء الخارجي من قذيفة الفرن ، وهو مريح للصيانة والإصلاح. يتطابق التنصت في أسفل الفرن غريب الأطوار مع الطاقة العالية للغاية ، والتي تطورت وتشعبها بسرعة في البلدان المتقدمة ، وخاصة بالنسبة لأفران القوس الكهربائية الكبيرة دون تشغيل الخبث. مزاياها هي على النحو التالي:

(1) يمكن الاحتفاظ بأكثر من 98 ٪ من الخبث في حمام السباحة المنصهر ؛

(2) يمكن تقليل استهلاك المواد الحرارية بحوالي 25 ٪ ؛

(3) أثناء التنصت ، تنخفض درجة حرارة الصلب المنصهر عمومًا بحوالي 25 ℃ فقط ؛

(4) وقت التنصت قصير ، ووقت التنصت على فرن القوس الكهربائي 60T هو حوالي 80s فقط ؛

(5) يمكن تخفيض استهلاك الطاقة لكل طن من الصلب بنحو 20 كيلو واط • ح ؛

(6) يمكن تقليل استهلاك القطب الصلب للطن بحوالي 0.5 كجم ؛

(7) يمكن أن تصل عمر خدمة البطانة الحرارية في ثقب التنصت إلى حوالي 250 مرة.

واحدة من أكبر عيوب التنصت على القاع غريب الأطوار هي أن فرن القوس الكهربائي مطلوب ليكون بنية علوية. في الصين ، فإن هيكل فرن القوس الكهربائي هو في الغالب نوع الحفرة ونوع أقل ارتفاعًا. بالإضافة إلى ذلك ، تكون سعة الفرن صغيرة ، معدات ورشة العمل هي شيخوخة والتحول صعب. ستكون هناك عملية طويلة الأجل لتطوير وتشجيع التنصت على القاع غريب الأطوار.

DC Electric Arc Furnace

في عام 1982 ، تم تصنيع أول فرن قوس كهربائي في العالم للإنتاج الفعلي في ألمانيا. يتم استخدام قطب الجرافيت المركزي الخاص به ككاثود للوصول إلى الدائرة ، والقطب السفلي هو الأنود ، الذي يتكون من معادن أفقية. تم تجهيز اللوحة المعدنية بألواح تبريد دليل الهواء ، والعديد من دبابيس التلامس متصلة باللوحة المعدنية ، ويتم بناء المغنيسيا بين دبابيس التلامس. يتم إدخال التيار في دبوس التلامس من خلال الصفيحة المعدنية الأفقية في أسفل الفرن ، ثم في حمام السباحة المنصهر. لا يختلف تشغيل فرن قوس DC Electric عن فرن AC Electric Arc ، ولكن لضمان ملامسة جيدة بين شحنة الفرن والقطب السفلي ، يجب حجز جزء من الصلب المنصهر أثناء التنصت. إذا تم تغيير درجة الصلب ، فيجب استنزاف الصلب المنصهر في الفرن.

بالنسبة لفرن القوس الكهربائي DC ، فإن التقنيات الجديدة مثل التنصت على القاع غريب الأطوار ، وجدار الفرن المبرد بالماء ، وغطاء الفرن المبرد بالماء ، وموقد الأكسجين والتسخين المسبق للخردة أكثر ملاءمة وفعالية.

المزايا الرئيسية لفرن القوس الكهربائي DC هي: استهلاك القطب المنخفض ، فقط حوالي نصف تلك من فرن القوس الكهربائي ثلاثي الطور ؛ انخفاض تكلفة الإنتاج. ومع ذلك ، نظرًا لأنه لا يزال في عملية التحسين المستمر ، فهناك أيضًا العديد من المشكلات: سوء التلامس بين القطب السفلي والشحن ؛ ينتج القطب السفلي قضيب الصلب الأكسدة والغليان. من الصعب صيانة دبوس الصلب (الإبرة) القطب السفلي ؛ من السهل على الجرافيت من الطوب المغنيسيا الكربنة. درجة حرارة غير متساوية في الفرن ؛ ضعف تبديد الحرارة القطب السفلي ، وما إلى ذلك. العيب هو أنه عندما يكون سعر الكهرباء مرتفعًا ، تكون التكلفة المحلية مرتفعة.