کوره قوس الکتریکی (EAF) در هر تن چقدر برق مصرف می کند؟

فرآیند کوره قوس الکتریکی (EAF) روشی گسترده در تولید فولاد است ، به خصوص در بازیافت فولاد قراضه . برای انعطاف پذیری و سازگار با محیط زیست از روش کوره انفجار سنتی شناخته شده است . یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر راندمان و هزینه کارآیی و هزینه کارآیی و هزینهساخت فولاد EAFآیا مصرف برق آن .} در این وبلاگ ، ما بررسی خواهیم کرد که EAF در هر تن از فولاد تولید شده چقدر برق مصرف می کند ، عواملی که بر این مصرف تأثیر می گذارد و چگونه صنعت فولاد برای بهبود بهره وری انرژی.}}}}

به طور متوسط ، یک کوره قوس الکتریکی (EAF) بین 400 تا 600 کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) برق در هر تن از فولاد تولید شده. این یک دامنه کلی است ، اما مصرف دقیق بسته به چندین عامل مانند نوع مواد ذوب شده ، اندازه و طراحی از عملیات کوره} 4 می تواند متفاوت باشد.

تجزیه انرژی
مصرف اصلی انرژی EAF به سه مرحله کلیدی نسبت داده می شود:

ذوب قراضه 1.: مرحله اولیه در فرآیند EAF شامل استفاده از قوس های برقی برای ذوب شدن استیل است.. این مرحله به مقادیر قابل توجهی از برق برای تولید درجه حرارت بالا نیاز دارد (حدود 1600 درجه یا 2،912 درجه f) مورد نیاز برای ذوب کردن فولاد.}
2. پالایش: پس از ذوب شدن فولاد ، برای از بین بردن ناخالصی ها و تنظیم ترکیب شیمیایی . این مرحله نیز از برق استفاده می کند ، اگرچه با سرعت کمتری نسبت به مرحله ذوب {2.}}}
3. تولید گرما: فرآیند EAF همچنین شامل حفظ دما در داخل کوره برای جلوگیری از استحکام فولاد . نیاز مداوم به تولید گرما به مصرف کلی برق.}}}

معیارهای کلیدی انرژی

1. مصرف انرژی خاص (SEC): این به میزان برق مصرف شده در هر تن فولاد تولید شده.} همانطور که گفته شد ، به طور معمول از 400 کیلووات ساعت تا 600 کیلووات ساعت در هر تن از فولاد متغیر است ، بسته به راندمان کوره و نوع مواد ورودی {4 4}}
2. استفاده از انرژی در هر بار: هر چرخه یا "شارژ" در کوره می تواند بسته به اندازه کوره و مقدار ضایعات پردازش شده.}}}}}} در هر جایی از 1 تا 3 ساعت طول بکشد.

چندین عامل بر میزان برق مصرفی در یکساخت فولاد EAFفرآیند:

2.1 نوع مواد اولیه

• کیفیت فولاد قراضه: هرچه کیفیت و همگن از فولاد قراضه بیشتر باشد ، برای ذوب شدن آن ، انرژی کمتری لازم است . آلودگی هایی مانند پلاستیک ، لاستیک یا فلزات غیر آهنی (مانند آلومینیوم) مصرف انرژی را افزایش می دهد زیرا آنها به گرمای اضافی برای ذوب شدن نیاز دارند و باعث واکنش های شیمیایی ناخواسته می شوند.}}}}}
• استفاده از آهن کاهش یافته مستقیم (DRI): هنگامی که فولاد قراضه با آهن کاهش یافته مستقیم (DRI) تکمیل می شود ، مصرف انرژی ممکن است اندکی افزایش یابد ، زیرا DRI نیاز به انرژی بیشتری برای ذوب شدن در مقایسه با قراضه دارد. با این حال ، DRI همچنین می تواند قوام محصول را بهبود بخشد ، که می تواند برای تولید فولاد با کیفیت بالا {2.}}

2.2 راندمان و فناوری کوره

• سن و طراحی کوره: EAF های مدرن مجهز به فن آوری های پیشرفته مانند تزریق اکسیژن ، ترانسفورماتورهای با راندمان بالا و سیستم های کنترل دما دقیق تر تمایل به مصرف برق کمتری در مقایسه با مدل های قدیمی.
• پیش گرم کردن قراضه: برخی از EAF ها از تکنیک های پیش گرم کردن استفاده می کنند ، مانند استفاده از گازهای اگزوز برای گرم کردن ضایعات قبل از ورود به کوره . این میزان برق مورد نیاز برای رسیدن به دمای لازم را برای ذوب 1.} کاهش می دهد.

2.3 مقیاس تولید و شیوه های شارژ

• اندازه دسته ای: دسته های بزرگتر قراضه اغلب می توانند با کارآیی بیشتری پردازش شوند و کاهش مصرف انرژی در هر تن از فولاد .} دسته های کوچکتر ، با این حال ، ممکن است به انرژی بیشتری نسبت به مقدار فولاد تولید شده {1 {}} نیاز داشته باشد.
• فرآیند شارژ: نحوه اضافه شدن مواد به کوره (i {{0} E. ، روش شارژ) همچنین بر مصرف انرژی. تأثیر می گذارد ، به عنوان مثال ، اگر ضایعات در افزایش های کوچکتر اضافه شود ، ممکن است نیاز به گرمایش مکرر داشته باشد ، افزایش استفاده از برق.}

2.4 سیستم های بازیابی و بازیابی گرما

• سیستم های بازیابی انرژی: بسیاری از گیاهان فولادی مدرن از سیستم های بازیابی انرژی استفاده می کنند که گرما را از کوره ضبط می کنند و از آن در سایر قسمت های گیاه استفاده مجدد می کنند . این باعث کاهش مصرف کلی برق فرآیند EAF می شود و باعث افزایش کارآیی کلی گیاه می شود {1.

صنعت فولاد با افزایش هزینه های انرژی و افزایش نگرانی های زیست محیطی ، اقدامات مهمی در بهبود بهره وری از انرژی کوره های قوس الکتریکی انجام داده است.

3.1 تزریق اکسیژن و پیش گرم کردن قراضه

• تزریق اکسیژن: تزریق اکسیژن به کوره می تواند احتراق کربن را در ضایعات فولادی تسریع کند ، بنابراین میزان برق مورد نیاز برای دستیابی به دمای مورد نظر را کاهش می دهد . این فرآیند می تواند مصرف انرژی را تا 20 ٪. کاهش دهد
• پیش گرم کردن قراضه: قراضه گرم کردن با استفاده از گازهای داغ یا روشهای دیگر میزان برق مورد نیاز برای افزایش دمای قراضه را کاهش می دهد ، که می تواند به صرفه جویی در مصرف انرژی . کمک کند

3.2 سیستم کنترل پیشرفته

• بهینه سازی فرآیند: EAF های مدرن اغلب با سیستم های کنترل پیشرفته ای همراه هستند که قدرت قوس ، شارژ قراضه و کنترل دما را در زمان واقعی {{1} بهینه می کنند} این سیستم ها اطمینان حاصل می کنند که انرژی در طول کل چرخه تولید فولاد .} intear استفاده می شود.

3.3 استفاده از انرژی تجدید پذیر

• ابتکارات فولاد سبز: استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی و باد برای تأمین برق به EAFS در تلاش برای کاهش ردپای کربن تولید فولاد شایع تر می شود. برخی از گیاهان در حال بررسی امکان استفاده از هیدروژن سبز به عنوان جایگزینی برای گاز طبیعی یا زغال سنگ در فرآیند تولید فولاد هستند ، که می تواند به طور کلی به کاهش مصرف برق کمک کند. انرژی کارآمد .

1. انجمن جهانی فولاد . (2022) . "فرآیند فولاد کوره قوس الکتریکی ." برگرفته از WorldSteel .} {6 .}
2. d . t . glover & m .} {4} . lee ، "مصرف انرژی در کوره قوس الکتریکی ،" مجله Iron and Steel International ، Vol {6} {6} {6} {6} {6 {6} {6} {6 {6 {6} pp . 545-552 ، 2021.
3. m . k . zuckerman ، "راندمان انرژی و انتشار در تولید فولاد: تمرکز روی کوره قوس برقی ،" بررسی فناوری فولاد ، جلد {3} ، pp {4} ، {52020.