Плотность энергии электрической дуговой печи

Производит одну тонну стали в Электрическая дуговая печь требуется около 400 кВт -ч на короткую тонну (1,44 Gigajoules) или около 440 кВт -ч на тонну (1,6 GJ); Теоретическая минимальная энергия, необходимая для расплава одной тонны лома, составляет 300 кВт-ч (1,09 гДж) (точка плавления 1520 ° C (2768 ° F). Таким образом, 300-тонные 300-мВа EAF потребует около 132 МВтч, чтобы расплавлять. расплавленная сталь и около 37 минут "Время энергии " (время, когда сталь расплавлена ​​дугой). Электрическая дуговая сталь. , заводы работают в непиковые часы, когда коммунальные предприятия имеют избыточную производительность, а цены на электроэнергию ниже. Это выгодно сравнивается с предполагаемым глобальным энергопотреблением производства стали приблизительно 20 ГДж на тонну [9] (1 Gigajoule-приблизительно 270 кВтч) Все методы.

Операция

Металл лома транспортируется в мусорную корзину, расположенную рядом с заводом для плавки. Скала для стали обычно делится на два основных класса: клочки (белые продукты, автомобили и другие предметы, изготовленные из аналогичной стали света) и тяжелый расплав (большие плиты и стальные бакировки ) и некоторое прямое снижение железа для химического баланса (DRI) или чугуна. Некоторые печи платят почти на 100% DRI.Сломки загружаются в большие барабаны, называемые корзинами с дверью "внизу. Забота о складе в корзину для обеспечения хорошей работы печи; Тяжее расплав расположено поверх тонкого слоя защитных чипсов, над которой размещаются больше чипсов. Эти слои должны присутствовать в печи после зарядки. Нагруженные корзины могут войти в пришербной лом, который использует горячую печь выхлопных газов. Чтобы нагреть лом и восстановить энергию, повышая эффективность растений.

Корзина для лома затем доставляется в магазин плавов, крыша снимается с печи, а лом в корзине загружается в печь. Зарядка - одна из самых опасных операций для операторов электрической дуги. Масса падающего металла - металл. выпускает большую потенциальную энергию; Любой жидкий металл в печи часто перемещается вверх и наружу с помощью твердого лома, и если печь горячая, смазка и пыль на ломе могут быть зажжены, что приводит к развертыванию огня. Первая оболочка плавится, лом загружается во вторую оболочку, которая предварительно нагревается выхлопными газами из активной оболочки. Другие операции непрерывны, предварительно нагревая отходы на конвейерной ленте, прежде чем разряжать в печь или загружать его из вала. Установлен над печью, через которую проходит выпускной воздух непосредственно. Другие печи могут быть заполнены горячим (расплавленным) металлом из других операций.

После зарядки крыша печи переворачивается назад, и начинается плавление. Электрод опускается на лом, дуга ударяется, а электрод устанавливается для сверления в слой мусора на верхней части печи. Нажмите нижнее напряжение для первого Часть операции по защите крыши и стен от перегрева и повреждения дуги. Когда электрод достигает тяжелого расплава в нижней части печи, а дуга защищается лом дуга и увеличение мощности до расплава. Это позволяет расплавленному бассейну образуется быстрее, уменьшая время постукивания. Оксиген взорван в отходы, сжигание или разрезание стали, а дополнительное химическое тепло обеспечивается настенными горелками для окси-топлива. Оба процесса ускоряют таяние лома. Суперзвуковые сопла позволяют кислородному струям проникнуть в пенистый шлак и добраться до жидкого бассейна.

Важной частью стали является образование шлака, которое плавает на поверхности расплавленной стали. Шлак обычно состоит из оксидов металлов и служит местом назначения для окисленных примесей, действует как тепловое одеяло (останавливает чрезмерную потерю тепла) и помогает уменьшить эрозию рефрактерной облицовки. Для печей с использованием основных рефрактерных материалов, включая большинство производственных печей углеродной стали. Обычными шлаковыми агентами являются оксид кальция (CAO, в форме QuickLime) и оксид магния (MGO, в виде доломита и магнезита). Эти шлаковые агенты либо загружаются в лом, либо взорваются в печь во время процесса плавления. Другим основным компонентом шлака EAF является оксид железа, полученный при сжигании стали с инъецированным кислородом. Газовый газ углерода, который затем приводит к пузырьку шлака, что приводит к повышению тепловой эффективности, а также лучшей устойчивости дуги и электрической эффективности. Слой шлака также покрывает дугу, предотвращая повреждение лучистого тепла от печи и боковых стен.После того, как первоначальный заряд лома расплавляется, в печи можно загрузить еще один ствол, хотя разработка EAF движется к одному зарядному дизайну. Процесс зарядки и таяния лома может повторяться столько раз, сколько необходимо для достижения желаемой термогравитации. Количество зарядов зависит от плотности лома; более низкая плотность лома означает больше расходов. После того, как весь лом полностью расплавляется, выполняется операция по переработке для проверки и исправления химического состава стали и перегреть расплав над точкой замерзания в подготовке к постуку. Кислород в расплавленный бассейн сжигает примеси, такие как кремний, сера, фосфор, алюминий, марганец и кальций, и удаляет их оксиды в расплавленный шлак. После того, как эти элементы сгорают в первую очередь, углерод удаляется из -за их большего сродства к кислороду. Металлы, такие как никель и медь, которые имеют более низкое сродство к кислороду, чем железо, не могут быть удалены путем окисления и должны контролироваться исключительно химией отходов, например, введение вышеупомянутого прямого пониженного железа и свиноводства. , и это часто переполняет печь и проливается в шлак от дверей шлака. Отбор проб и химическая выборка с помощью автоматического распылительного пистолета. Кислород и углерод могут быть автоматически измерены с помощью специальных зондов, окунутых в сталь, но для всех других элементов образец «холодный ». Небольшой образец затвердевшего стали анализируется на спектрометре дуги. Как только температура и химический состав верны расплавленная сталь удаляется путем наклонения печи в предварительно нагретый ковш. Для обычной углеродной стали, как только шлак обнаруживается во время постукивания, печь быстро наклонится обратно в сторону удаления шлака, тем самым минимизируя шлак, который вводится в ковш. Для некоторых специальных стальных сортов, включая нержавеющую сталь, шлак также выливается в ковши, где он обрабатывается в ковшах для восстановления ценных изыскающих элементов. , добавляется в верхнюю часть ковша, чтобы начать строить новый слой шлака. ТИПИЧЕСКАЯ ТОННА МОНКА СЛАБОТАЯ СТАЛА И СЛАНКА В ПЕРЕВЕ ДОЛЖЕН, чтобы создать "горячий каблук ", который помогает предварительно разогреть следующую партию лома и скорости Вверх по его плаву новые сегменты; После завершения постукивания постучайте в рот, заполненный песком. Для 90-тонной печи средней питания весь процесс от одного огня до следующего обычно занимает около 60-70 минут (время постукивания)

Периодически, печь полностью опустошена из расплавленной стали и шлака, чтобы обеспечить рефрактерные проверки, и, при необходимости, более обширные ремонты. Поскольку рефрактерные материалы обычно изготавливаются из кальцинированных карбонатов, которые очень восприимчивы к гидратации с водой, любые подозреваемые утечки из воды. Охлажденные компоненты воспринимаются чрезвычайно серьезно, а не откровенные опасения по поводу потенциальных паровых взрывов. Чрезмерный рефрактерный износ может привести к прорывам, жидкому металлу и шлаке могут просачиваться в рефрактерный и печь и сбежать в окружающую среду.