EAF Electric Arc Furnace (Electric Arc Furnace) Steelmaking

Basisstructuur:

EAF -oven bestaat voornamelijk uit ovenlichaam, elektrodensysteem, elektrisch systeem, waterkoelsysteem, slakbehandelingssysteem en andere onderdelen. De ovenlichaam is de ruimte om de lading en het smelten vast te houden, inclusief de ovenschaal, ovenvoering, enz.; Het elektrodensysteem levert elektrische stroom aan de oven door grafietelektroden om een ​​elektrische boog te genereren; Het elektrische systeem biedt elektrische energie voor de boog en regelt de bedrijfsparameters van de oven; Het waterkoelsysteem wordt gebruikt om de ovenlichaam, de elektroden en andere componenten af ​​te koelen om te voorkomen dat de apparatuur oververhit raakt; en het SLAG -behandelingssysteem is verantwoordelijk voor de behandeling van slakken die tijdens het smeltproces is gegenereerd.

Werkprincipe:

De EAF -oven maakt gebruik van het fenomeen van elektrische boogafvoer die wordt gegenereerd tussen de elektrode en de lading om elektrische energie om te zetten in thermische energie, waardoor de lading in staat stelt snel op te warmen tot de smelttemperatuur. In het bijzonder, wanneer de elektrode en de lading dicht bij een bepaalde afstand liggen, onder de werking van hoge spanning, wordt het gas tussen de elektrode en de lading geïoniseerd, waardoor een geleidend kanaal wordt gevormd en een elektrische boog wordt gegenereerd. De temperatuur van de boog is extreem hoog, over het algemeen tot 3000 graden of meer, kan snel de lading smelten om het smelten van het metaal te bereiken.

Hoofdkenmerken:

Hoge flexibiliteit: de smelttemperatuur, tijd en andere parameters kunnen flexibel worden aangepast volgens de productievraag, die geschikt is voor het smelten van verschillende soorten en specificaties van metalen. Tegelijkertijd kan het snel worden gestart en gestopt, zodat het gemakkelijk is om het productieplan aan te passen volgens de marktvraag tijdig.

Milieubescherming en energiebesparing: vergeleken met traditionele smeltapparatuur zoals koepel, EAF Furnace gebruikt elektrische energie als warmtebron en produceert geen grote hoeveelheid uitlaatgas en slak tijdens het verbrandingsproces, dus het is minder vervuilend voor het milieu. Bovendien kan EAF Furnace door rationeel ontwerp en werking een efficiënt gebruik van energie realiseren en het energieverbruik verminderen.

Goede productkwaliteit: vanwege de uniforme en controleerbare temperatuur in de EAF kan het smeltproces van het metaal nauwkeurig worden geregeld om het mengen van onzuiverheden te verminderen, waardoor de zuiverheid en kwaliteit van het metaal wordt verbeterd. Tegelijkertijd kan de samenstelling van het metaal ook precies worden aangepast door legeringselementen toe te voegen, enz. Om aan de behoeften van verschillende gebruikers te voldoen.

Toepassingsgebieden:

EAF-ovens worden voornamelijk gebruikt in het metalen smeltproces in het ijzer- en staal, non-ferrometaal en andere industrieën. In de staalindustrie, vaak gebruikt bij de productie van een verscheidenheid aan hoogwaardig staal en speciaal staal, zoals roestvrij staal, legeringsstaal, enz.; In de non-ferrometaalindustrie kan worden gebruikt voor het smelten van koper, aluminium, nikkel en andere metalen en hun legeringen. Met de voortdurende ontwikkeling van technologie, breiden de toepassingsvelden van EAF -oven nog steeds uit, zoals op het gebied van schrootrecycling, EAF -oven kan het schroot efficiënt smelten en de recycling van middelen realiseren.

Een elektrische boogoven (EAF) is een cilindrisch refractair gevoerd vat uitgerust met grafietelektroden die de hoge temperaturen gebruikt die worden gegenereerd door een elektrische boog om schroot te smelten, direct gereduceerd ijzer- of pig -ijzer. Het proces wordt wijd en in toenemende mate gebruikt bij modern staalproductie vanwege de efficiëntie, flexibiliteit en relatief lage milieu -impact.

Laadfase

Het proces begint met het opladen van de oven met schroot, legeringen en fluxen. De samenstelling en gelaagdheid van het schroot is zorgvuldig gepland om een ​​efficiënt smelten en de vereiste chemische eigenschappen van het uiteindelijke staalproduct te garanderen.

Smeltpodium

Na het opladen genereert de hoge stroom extreem hoge hitte (tot 3, 000 in de boogzone). Tijdens het eerste boren is 15% van het schroot gesmolten. Na een paar minuten dringt de elektrode het schroot diep genoeg door om hogere spanningen mogelijk te maken zonder de ovenstructuur te beschadigen.

Raffinagefase

De raffinagefase is essentieel voor het aanpassen van de chemische samenstelling van het staal en het verwijderen van onzuiverheden.

1. Oxidatieperiode: zuurstof wordt geïnjecteerd om oxiden te vormen die ontsnappen als gassen of een deel van de slak vormen, waardoor de onzuiverheden worden geoxideerd.

Fe + 1\/2o₂ → Feo (slakken)

SI + O₂ → Sio₂ (slakken)

Mn + 1\/2o₂ → mno (slakken)

2 cr + 3\/2 o₂ → Cr₂o₃ (slakken)

4p + 5 o₂ → P₂o₅ (slakken)

S + O₂ → So₂ (Gase)

2al + 3\/2 o₂ → al₂o₃ (slakken)

2. Decarburisatie: vermindering van het totale koolstofgehalte van het staal.

C + O₂ → Co₂

C + 1\/2o₂ → CO

3.reductiefase:

Na oxidatie wordt een reductieomgeving vastgesteld in specifieke hoeveelheden (door de toevoeging van reducerende middelen zoals koolstof en silicium) om metalen elementen te herstellen om de kwaliteit van het staal te verbeteren.

Slakvorming

Slag speelt een cruciale rol bij het vangen van onzuiverheden en het beschermen van het staal tegen atmosferische gassen. Het bestaat uit een combinatie van geoxideerde onzuiverheden en toegevoegde fluxen

2 cr₂o₃ + 3 si → 4 cr + 3 sio₂

Sio₂ + Cao → Casio₃

P₂o₅ + 3 Cao → Ca₃ (po₄) ₂

EAF's zijn niet zo effectief als hoogovens bij het verwijderen van onzuiverheden omdat ze sterk afhankelijk zijn van schroot, die moeilijk te verwijderen resterende elementen zoals koper, nikkel en tin kunnen bevatten. Terwijl de BF werkt onder geoptimaliseerde reducerende omstandigheden om onzuiverheden zoals zwavel en fosfor te verwijderen door slakchemie, maken de oxiderende atmosfeer en beperkte slakkencapaciteit van de EAF het minder efficiënt in het verwijderen van onzuiverheden. Bovendien biedt het BF-BOF-proces een geïntegreerde raffinage, terwijl EAF meer gericht is op recycling en duurzaamheid.

Uit staal

Zodra de gewenste chemische samenstelling en temperatuur zijn bereikt, wordt het staal uit de oven teruggetrokken in een pollepel voor verdere verwerking of gieten.

Ovenbodem

(1) magnesium koolstofstenen: Hoge refractoriness, goede thermische schokweerstand en slak erosiebestendigheid, kan bestand zijn tegen staal met hoge temperatuur en slak-schuren en erosie, maar heeft ook een zekere mate van elektrische geleidbaarheid, geschikt voor DC Electric Arc Furnace Furnace-bodem, kan de levensduur van de bodem verbeteren.

(2) magnesium baksteen: De hoofdcomponent is magnesiumoxide, heeft een hoog smeltpunt en een goede weerstand tegen alkalische slak -erosieprestaties, kan effectief de penetratie en erosie van slak weerstaan, om de stabiliteit van de bodem van de oven te handhaven, maar de weerstand tegen thermische schok is relatief zwak, in het algemeen gebruikt in de bodem van de oven voor de thermische schokvereisten is niet hoog.

(3) Graphite vuurvast: Goede elektrische geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid en thermische schokweerstand, kan de hoge temperatuur van de bodem van de boogoven en de huidige impact weerstaan, gewoonlijk gebruikt in DC -boogovenbodem van de geleidende laag, om een ​​stabiele stroomoverdracht te garanderen.

Ovenmuur

(1) magnesium koolstofsteen: Een van de refractaire materialen die gewoonlijk in de ovenwand worden gebruikt, vooral in het slakkenlijngebied, de hoge refractoriness van magnesiumkoolstof, slakken erosiebestand en thermische schokweerstand, waardoor het in staat is om de sterke erosie van de slak en de drastische veranderingen in temperatuur te verlengen, de levensduur van de ovenwand verlengt.

(2)magnesium-chroom bakstenen: Met een goede sterkte-temperatuursterkte, slak-erosieweerstand en thermische schokweerstand, heeft alkalische slakken en oxiderende atmosfeer een betere weerstand, geschikt voor delen van de ovenwand en het slaglijngebied, maar vanwege de aanwezigheid van chroom, in het gebruik en de verwijdering van afval van afvalvermogen om aandacht te schenken aan milieubeveiligingsproblemen.

(3) Hoge aluminiumoxide baksteen: Aluminiumoxide als hoofdcomponent, met hoge refractoriness, mechanische sterkte en thermische schokweerstand, kan een bepaalde mate van slak-erosie en mechanische schok, die vaak wordt gebruikt in de niet-slag lijndelen van de ovenwand weerstaan, de kosten kunnen verlagen.

Ovenhoes

(1) Chrome Corundum geprefabriceerde onderdelen: Met hoge refractoriness, goede thermische schokweerstand en erosieweerstand kan het de hoge temperatuurstraling van de elektrodeboog en het schuren van de ovenluchtstroom weerstaan, de structuur van de dekking effectief beschermen en de levensduur van de dekking verbeteren, die gewoonlijk wordt gebruikt in de dekking van grote elektrische boogoven.

(2) Hoog-aluminium geprefabriceerde onderdelen: Gebaseerd op hoog-aluminium materialen, met hoge sterkte en refractoriness, kan de hoge temperatuur en stoferosie in de oven beter weerstaan, van toepassing op kleine en middelgrote elektrische boogovenkap, zijn de kosten relatief laag.

(3) Aluminium-koolstofbakstenen: Met een zekere mate van refractoriness en weerstand tegen thermische schok, en tegelijkertijd werd de prijs relatief laag, werd veel gebruikt in de dekking van de elektrische oven, maar met de verbetering van de vereisten voor de levensduur van de ovendekking, wordt deze geleidelijk vervangen door andere materialen met betere prestaties.

Stalen uitlaat

(1) Magnesia-koolstofstaaluitlaatstenen: Met hoge refractoriness, slak erosiebestendigheid en goede thermische schokweerstand, kunnen ze het schuren van staal en slakken weerstaan ​​tijdens het stalen ontladingsproces om de stabiliteit van de vorm en grootte van de stalen uitlaat te waarborgen en de levensduur van de stalen uitlaat te verlengen.

(2) Korundum outlet baksteen: Corundum als de belangrijkste grondstof, met een hoge hardheid en slijtvastheid, goede weerstand tegen de erosie van vloeibaar staal en slak, kan het staal soepeler laten stromen, de blokkade van de uitlaat en het fenomeen van tuberculose verminderen.

Elektrodegaten

(1) Mullite refractair materiaal: Met een goede thermische stabiliteit, thermische schokweerstand en lage coëfficiënt van thermische expansie, kan het stabiliteit handhaven onder warmtestraling op hoge temperatuur en frequente tillen- en verlagingsbewegingen van de elektrode, en effectief voorkomen dat het lekkage van heet gas en stof in de oven in de oven is.

(2) Grafiet -elektrodegatmateriaal: Met een goede elektrische geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid en zelfbevordering, kan het nauw overeenkomen met de elektrode om de wrijving tussen de elektrode en de gatwand te verminderen, en tegelijkertijd kan het ook bestand zijn tegen de ablatie van hoge temperatuurboog om de levensduur van het elektrodegat te verlengen.

Om het refractaire materiaal te selecteren dat geschikt is voor EAF -oven (Electric Arc Furnace), is het noodzakelijk om het gebruik van onderdelen, werkomstandigheden, materiaalprestaties en andere factoren volledig te overwegen, de volgende zijn de specifieke punten:

1. Onderdelen gebruiken: De werkomstandigheden van verschillende delen van EAF -oven zijn heel anders, die moeten worden gekoppeld aan overeenkomstige refractaire materialen. Net als de bodem van de oven om de statische druk van de hoge temperatuur vloeibare staal, slakkenerosie en thermische spanning te weerstaan, kunt u kiezenmagnesium koolstofstenen, magnesium bakstenen, enz.; ovenwandslaklijngedeelte van de slak -erosie en thermische schok is ernstige, magnesium koolstofstenen,magnesium chroom bakstenenis een betere keuze; ovenbedekking van de hoge temperatuur van de elektrode boogstraling, geschikt voor gechroomde corundum vooraf gefabriceerde onderdelen, enz.; Uit de mond van het staal moet in staat zijn om het vloeibare staal te kunnen weerstaan ​​en slakken te schuren van magnesiumkoolstof of korund uit de mond van de stalen stenen.

2. Werkomstandigheden: De vuurvastheden moeten worden geselecteerd op basis van de specifieke werkomgeving van EAF -oven. Als de smelttemperatuur hoog is, heeft u materialen met een hoge refractoriness nodig, zoals vuurvaste handelingen die aluminiumoxide, magnesiumoxide en andere hoog smeltpuntcomponenten bevatten; Als de oven een oxiderende atmosfeer is, zijn magnesium-chroom bakstenen en andere antioxidantmaterialen geschikter; Voor de frequente opening en het stoppen van de elektrische oven, moet u de vuurvastheden kiezen met goede thermische schokweerstand, zoals magnesium-koolstofbakstenen, aluminium-koolstofbakstenen enzovoort.

3. Refractaire prestaties: De belangrijkste prestatie -indicatoren van het materiaal bepalen de toepasbaarheid ervan. Hoge refractoriness is de basis om ervoor te zorgen dat bij hoge temperaturen niet zacht worden, niet smelten; Goede thermische schokweerstand kan voorkomen dat het materiaal in de snelle veranderingen in temperatuurscheuren, afpanden; Sterke weerstand tegen slak -erosie kan weerstand bieden aan slagchemische erosie en penetratie, waardoor de levensduur van de dienst wordt verlengd; Voldoende kracht op hoge temperatuur maakt het materiaal mogelijk om de belasting te weerstaan ​​bij hoge temperaturen zonder vervorming.

4. Materiële compatibiliteit: Raadsnelheidsmaterialen moeten compatibel zijn met de slak-, staal- en andere oven -voeringmaterialen in de EAF -oven. Alkalisch vuurvast materiaal is bijvoorbeeld geschikt voor alkalische slakomgeving, zuur vuurvast materiaal is geschikt voor zure slakomgeving, anders zal chemische reactie optreden, versnellen de erosie van vuurvast materiaal. Tegelijkertijd moeten verschillende delen van het refractaire materiaal ook een goede compatibiliteit hebben, om de thermische expansiecoëfficiënt en andere verschillen te groot te voorkomen, wat resulteert in de combinatie van scheuren en andere problemen.

5. Kostenfactor: Onder het uitgangspunt van het voldoen aan de gebruikseisen, zijn kosten een belangrijke overweging. Om de inkoopkosten van refractaire materialen, transportkosten, bouwkosten en levensduur te overwegen. Sommige krachtige materialen, hoewel hoge prijs, maar lange levensduur, de uitgebreide kosten kunnen kosteneffectiever zijn. Het gebruik van hoogwaardige magnesium-koolstofstenen in de belangrijkste delen van de grote EAF-oven, hoewel de inkoopkosten hoog zijn, maar het aantal onderhoudsstoppagina's kunnen verminderen, de productie-efficiëntie kunnen verbeteren en op de lange termijn zijn de economische voordelen beter.

(1) Schade voor ovenstanden: als de ovenvoering gedeeltelijk wordt losgemaakt, doorboorde gaten en andere ernstige schade, is het noodzakelijk om de oven op tijd te stoppen voor reparatie.

Reparatiemethode: Allereerst is het beschadigde deel van de ovenvoering volledig verwijderd, en vervolgens in overeenstemming met de vereisten van het metselwerkproces van de ovens, waardoor de nieuwe oven opnieuw worden gelegd. In het metselwerkproces moeten we de kwaliteit van refractaire materialen en bouwkwaliteit strikt regelen om ervoor te zorgen dat de kwaliteit van het metselwerkvoering aan de vereisten voldoet.

(2) Elektrode -fout: als de elektrode breekt, scheuren en andere storingen, stop dan onmiddellijk met het gebruik van de elektrode en vervang deze door een nieuwe. Analyseer tegelijkertijd de oorzaken van elektrode -falen, zoals problemen met de elektrodenkwaliteit, onjuiste werking, enz., En neem passende maatregelen om het probleem op te lossen om te voorkomen dat vergelijkbare storingen opnieuw optreden.

(3) Elektrische storing: wanneer het elektrische systeem faalt, zoals kortsluiting, overbelasting, lekkage, enz., Moet de voeding onmiddellijk worden afgesneden en worden gereviseerd door professioneel elektrisch onderhoudspersoneel. Onderhoudspersoneel moet professionele testtools gebruiken, zoals multimeter, isolatieweerstandstester, enz., Om het faalpunt te vinden, de oorzaak van de storing te bepalen en de beschadigde elektrische apparatuur te repareren of te vervangen.

(4) Falen van het koelsysteem: als het koelsysteemlekkage, hoge watertemperatuur of een slechte waterstroom en andere fouten, moet de oven op tijd worden gestopt om te controleren. Voor het lekken van de waterlek, om het lekpunt te vinden, repareer of vervangt of vervangt u de beschadigde waterleidingen, kleppen en andere componenten. Voor het probleem van hoge watertemperatuur of een slechte waterstroom, ruim de schaal en onzuiverheden in de koelwaterpijpleiding op, controleer de werking van de waterpomp om de normale werking van het koelsysteem te waarborgen.

Zinfon Refractory Technology Co., Ltd

Wij zijn een vuurvast materiaalleverancier die R&D, productie, constructie, opslag en handel integreert.

We bieden verschillende magnesia- en aluminiumoxide -vuurvaste handelingen, waaronder zowel gevormde als niet -vormige producten, grondstoffen en gerelateerde chemische producten.

We zijn gecertificeerd voor ISO9001, ISO14001, ISO45001 en andere nationale en lokale certificeringen als volgt:

Stuur nu onderzoek