Proces výroby elektrickej oblúkovej pece (EAF)

Výroba ocele EAFje zložitý a energeticky náročný proces, ktorý premieňa suroviny na oceľ, materiál, ktorý je nevyhnutný pre dnes infraštruktúru, prepravu a rôzne ďalšie odvetvia {{}} Jedným z najpoužívanejších metód pre výrobu ocele je proces elektrickej oblúkovej pece (EAF) procesom {{} v metóde EAF je obzvlášť populárny kvôli svojej energetickej účinnosti, flexibilite a schopnosti pre recykláciu {3} Blog, preskúmame kroky spojené s výrobou ocele pomocou EAF a prečo táto metóda získala význam v modernej výrobe ocele .

An Electric Arc Furnace (EAF) is a type of furnace that uses electrical energy to melt scrap steel and other metallic materials. The furnace generates heat by creating an electric arc between graphite electrodes and the scrap material. The arc produces temperatures of up to 3,000℃(5,432℃F), which is sufficient to melt and refine the kov .
Proces EAF sa líši od tradičných metód, ako je napríklad metóda vysokej pecí, ktorá používa koksovú a železnú rudu na výrobu roztaveného železa ., EAF môže priamo spracovať recyklovanú oceľ zo šrotu, znížiť potrebu panenských materiálov a minimalizovať vplyv výroby ocele .

1. nabíjanie pece
Prvý krok vVýroba ocele EAFProces zahŕňa načítanie pece surovinami . Primárna surovina použitá pri výrobe ocele EAF je šrot, ktorá môže predstavovať až 100% náboja v niektorých prípadoch {{}} kov, ktorý je zvyčajne získaný z odškrutého ocele, ako je priemyselný odpad, priemyselný odpad, zbavený strojového odpadu. (e . g ., mangán, chróm) a niekedy priame redukované železo (DRI) sa môžu pridať do obvinenia na nastavenie zloženia ocele .
Pec má veľké dvere, cez ktoré sa suroviny načítajú do škrupiny pece . Množstvo a typ naloženého šrotu môže ovplyvniť kvalitu a známku konečného produktu .

2. topenie kovového šrotu
Po nabití pec je elektrický oblúk zasiahnutý medzi grafitovými elektródami a kovovým šrotom . Elektrická energia zahrieva šrot, čo spôsobí, že sa roztaví . tepla generované elektrickým oblúkom, môže zvýšiť teplotu 3, 7} {} { (5 432 stupňov F) . Roztavený kov, teraz v kvapalnom stave, sa označuje ako roztavená oceľ .
Počas tejto fázy sa kov šrotu rýchlo roztopí a nečistoty, ako je síra, fosfor a uhlík

3. rafinácia ocele
Akonáhle sa šrot roztopí, ďalším krokom je vylepšenie ocele na odstránenie zostávajúcich nečistôt a upraviť jej chemické zloženie . Toto sa dosiahne zavedením tokových činidiel, ako je vápno alebo dolomitická vápno, ktoré kombinujú s nevýhodami, aby vytvorili trosku, ktorá vznáša na vrchol molniny {}}}}}}
Proces rafinácie často zahŕňa:

• Deoxidácia: Odstraňovanie kyslíka z roztavenej ocele, ktorá môže obsahovať pridanie hliníka, kremíka alebo iných redukčných látok .
• Zliatie: Pridanie zliatinových prvkov, ako je chróm, nikel a mangán, na zlepšenie vlastností ocele v závislosti od jej zamýšľanej aplikácie .
• Odstránenie trosky: troska, ktorá obsahuje nečistoty, sa počas procesu rafinácie pravidelne odstraňuje, aby sa zabezpečila kvalita ocele .

Chemické zloženie ocele je monitorované a upravené kombináciou vzorkovania a analýzy v reálnom čase . To zaisťuje, že konečný produkt spĺňa špecifické požiadavky na známku a kvalitu .

4. klepanie a odlievanie
Po vylepšení ocele a dosiahnutí požadovaného chemického zloženia je ďalším krokom poklepanie, kde sa roztavená oceľ naleje z pece do panvy na ďalšie spracovanie ., aby sa predišlo kontaminácii a zabezpečilo sa, že iba požadovaná roztavená oceľ sa prenesie .
Roztavená oceľ sa potom vrhá do tvarov, ako sú braty, kvety alebo dosky, v závislosti od následných krokov spracovania {. nepretržité odlievanie, v ktorých je roztavená oceľ nepretržite nalievaná do foriem a upevnená, je bežnou praxou v tomto štádiu, aby sa znížila práca a zvýšila účinnosť {}}}

5. sekundárne metalurgické ošetrenie (voliteľné)
Po poklepaní sa niektorí oceľ môžu podstúpiť sekundárne metalurgické ošetrenia, aby sa ďalej vylepšilo svoje vlastnosti . Tieto ošetrenia sa zvyčajne vykonávajú v samostatných pecich a môžu obsahovať procesy, ako je vákuové odplynenie, rafinácia na panvici alebo argón argón kyslíkovej detaburizácie (AOD) . Tieto procedúry Odstráňte reziduu a upravte oceľovú zložku, ktorá sa vyžaduje chemická zložka oceniu, ktorá sa týka chemického zloženia ocele, ktorá sa s ňou stretáva s tým, že sa s týmto chemickým zkladom spoznáva. špecifikácie .

6. chladenie a valcovanie
Nakoniec je solidná oceľ ochladená a vystavená mechanickým procesom, ako je valcovanie alebo kovanie za tvorbu výrobkov, ako sú oceľové tyče, listy alebo taniere {{}}, potom sa ďalej spracuje, aby sa zlepšila jeho mechanické vlastnosti, ako napríklad sila, tvrdosť a ťažnosť, prostredníctvom rôznych techník tepelného spracovania, ako je pomaly alebo teplota .}}}}}}}}}}

1. Environmentálne výhody

Jedna z hlavných výhodVýroba ocele EAFProces je jeho schopnosť recyklovať kov šrotu, čo znižuje potrebu ťažby surovín, ako je železná ruda . To nielen zachováva prírodné zdroje, ale tiež znižuje spotrebu energie a emisie skleníkových plynov .
2. flexibilita

EAFS dokáže produkovať širokú škálu oceľových stupňov a dokáže spracovať rôzne typy kovových šrotov, vďaka čomu sú vysoko flexibilné a prispôsobiteľné na trhové požiadavky .
3. energetická účinnosť

Zatiaľ čo EAFS konzumujú značné množstvo elektriny, sú vo všeobecnosti energeticky efektívnejšie ako tradičné vysoké pece, najmä ak sú poháňané obnoviteľnými zdrojmi energie .
4. Rýchlejšie spustenie a vypínanie

EAFS je možné spustiť a relatívne rýchlo vypnúť a poskytnúť väčšiu prevádzkovú flexibilitu .

} https: // doi . org/10.1016/s 0924-0136 (01) 01301- x
}
3. Bhaskar, r ., & sahu, p . (2020) {{{}} recenzia na elektrickom oblúkovom oceli: energetická účinnosť a inovácie . science a inžinierstvo.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} https: // doi . org/10 . 1016/j.mser .2020.03.002