چگالی سرباره EAF چیست؟

تولید فولاد رقص پیچیده ای از شیمی ، فیزیک و مهندسی است. در میان بسیاری از محصولات جانبی تولید شده در طی این فرآیند ، سرباره کوره قوس الکتریکی (EAF) هم به عنوان یک چالش و هم یک فرصت است. اگر در متالورژی ، عملیات گیاهان فولادی یا طراحی تجهیزات صنعتی درگیر هستید ، درک خواص سرباره EAF-به ویژه چگالی آن-ضروری است. در این وبلاگ ، ما در اعماق علم پشت چگالی سرباره EAF شیرجه می شویم.

قبل از بررسی چگالی ، بیایید سرباره EAF را تعریف کنیم. در طول تولید فولاد در کوره های قوس الکتریکی ، ناخالصی هایی مانند سیلیس ، آلومینا ، اکسیدهای کلسیم و اکسیدهای فلزی به سطح فولاد مذاب بالا می روند. این ناخالصی ها با شار (به عنوان مثال ، آهک یا دولومیت) ترکیب می شوند تا یک لایه سرباره مایع تشکیل دهند. پس از خنک شدن ، این سرباره به یک ماده سنگ مانند تبدیل می شود.

سرباره EAF به دلیل تفاوت در مواد اولیه و فرآیندها ، از سرباره BLAST COURACE (BF) متمایز است. در حالی که سرباره BF یک محصول جانبی از آهن سازی است ، سرباره EAF از بازیافت فولاد قراضه سرچشمه می گیرد و آن را در اکسیدهای آهن و باقیمانده های متالورژی غنی تر می کند.

چگالی-جرم در واحد حجم یک ماده-یک خاصیت فیزیکی مهم برایساخت فولاد EAFسربند تأثیر می گذارد:
1. حمل و سالاری و دفع: سرباره با چگالی بالاتر برای حمل و نقل و ذخیره سازی به تجهیزات قوی نیاز دارد.
2. برنامه های بازیافت: چگالی بر مناسب بودن برای استفاده در ساخت و ساز (به عنوان مثال ، مواد پایه جاده) یا تولید سیمان تأثیر می گذارد.
3. راندمان فرآیند: چگالی سرباره بر عملیات کوره ، از جمله انتقال حرارت و جداسازی سرباره فلزی تأثیر می گذارد.

چگالی سرباره EAF به طور معمول بین * 2.8 تا 3.5 گرم در سانتی متر مربع * (گرم در هر سانتی متر مکعب) متغیر است. با این حال ، این محدوده می تواند بر اساس:
- ترکیب شیمیایی
- روش خنک کننده (هوا خنک در مقابل گرانول)
- فاز تبلور (شیشه ای در مقابل ساختار کریستالی)

برای مقایسه:
- سرباره کوره انفجار: 2.2-2.8 گرم در سانتی متر مربع
- سیمان پورتلند: 3.1-3.2 گرم در سانتی متر مربع
- مصالح طبیعی: 2.6-2.9 گرم در سانتی متر مربع

1. ترکیب شیمیایی
سرباره EAF در درجه اول از:
- اکسید کلسیم (CAO): 35-50 ٪
- دی اکسید سیلیکون (SIO₂): 10-20 ٪
- اکسیدهای آهن (Feo/fe₂o₃): 15-30 ٪
- اکسید آلومینیوم (AL₂O₃): 5-10 ٪
- اکسید منیزیم (MGO): 5-10 ٪

میزان اکسید آهن بالاتر (FEO) با افزایش چگالی به دلیل توده اتمی ذاتی آهن ارتباط دارد. به عنوان مثال ، سرباره با 25 ٪ FeO ممکن است چگالی 3.2 گرم در سانتی متر در سانتی متر مربع داشته باشد ، در حالی که سرباره با 15 ٪ FeO ممکن است نزدیک به 2.9 گرم در سانتی متر اندازه گیری شود.

2. نرخ خنک کننده
- سرباره خنک کننده هوا: خنک کننده آهسته امکان تبلور ، تولید ساختارهای متراکم تر و پایدار را فراهم می کند.
- سرباره گرانول: خاموش شدن سریع (با استفاده از آب یا بخار) یک ماتریس شیشه ای و کمتری ایجاد می کند.

مطالعات نشان می دهد که میانگین سرباره EAF خنک کننده هوا ** 3.1-3.4 گرم در سانتی متر ** ، در حالی که سرباره گرانول به ** 2.8-3 سقوط می کند.

3. تخلخل و وزیکول
حباب های گازی که در حین جامد به دام افتاده اند ، چگالی مؤثر را کاهش می دهند. سرباره بسیار وزیکولار می تواند حداکثر 2 {1}}} plosition را داشته باشد ، چگالی را توسط 0}. 3-0.5 گرم در سانتی متر کاهش می دهد.

1. طراحی تجهیزات
درک تراکم سرباره برای طراحی بسیار مهم است:
- گلدان های سرباره و ملاقه ها: باید در برابر وزن سرباره متراکم مقاومت کنید.
- سیستم های نوار نقاله: سرباره متراکم به کمربند و موتورهای سنگین نیاز دارد.
- ماشین آلات خرد کننده: سرباره سخت تر و متراکم تر نیاز به سنگ شکن قوی دارد.

به عنوان مثال ، یک گلدان سرباره که دارای 10 متر مربع از سرباره EAF با سرعت 3.2 گرم در سانتی متر مربع است ، 32 پوند وزن متریک به طور قابل توجهی سنگین تر از سرباره BF است.

2. بازیافت و بازگرداندن
سرباره EAF متراکم برای:
ساخت و ساز در جاده: چگالی بالا ظرفیت تحمل بار را بهبود می بخشد.
- مصالح بتونی: خطر ابتلا به شناور در مخلوط های سیمان را کاهش می دهد.
- بالاست راه آهن: در برابر جابجایی تحت بارهای سنگین مقاومت می کند.

با این حال ، محتوای بالای آهن می تواند باعث افزایش مشکلات در برخی از برنامه ها شود و نیاز به کنترل کیفیت دقیق دارد (*شی و همکاران ، 2020*).

3. انطباق محیط زیست
چگالی بر نیازهای دفن زباله تأثیر می گذارد. سرباره سنگین تر فضای بیشتری را در هر تن مصرف می کند و هزینه های دفع را افزایش می دهد. بازیافت برای سرباره متراکم از نظر اقتصادی مطلوب می شود.

اندازه گیری چگالی دقیق قوام فرآیند را تضمین می کند. روشهای متداول عبارتند از:

1. اصل Archimedes
غوطه ور کردن یک نمونه سرباره در آب برای اندازه گیری حجم جابجایی.

2. پیکنومتری گاز
از جابجایی گاز برای محاسبه حجم واقعی ، به استثنای منافذ استفاده می کند.

3. پراش اشعه ایکس (XRD)
مراحل معدنی را برای برآورد تراکم نظری مشخص می کند.

استانداردهای صنعت مانند * ASTM C29/C29M * دستورالعمل هایی را برای آزمایش چگالی فله ارائه می دهد.

چگالی سرباره EAF فقط یک دروازه برای کارآیی ، پایداری و صرفه جویی در هزینه نیست. با استفاده از روش های چرخشی و روش های خنک کننده ، گیاهان فولادی می توانند چگالی را برای نیازهای خاص خود بهینه کنند ، خواه برای بازیافت ، دفع یا بهبود فرآیند.

در Xian Huachang ، ما سیستم های کوره EAF و ملافه را با مدیریت سرباره در ذهن طراحی می کنیم. مهندسان ما از تخصص متالورژی عمیق استفاده می کنند تا به شما در تبدیل سرباره از یک محصول زباله به یک منبع کمک کنند.

1. انجمن ملی سرباره. (2021). *اصول سرباره*.
2. ژانگ ، ی. ، و همکاران. (2019). *مجله تولید پاک کننده*.
3. Pasetto ، M. ، et al. (2017). *ساخت و ساز و مصالح ساختمانی*.
4. شی ، ج. ، و همکاران. (2020). *تحقیقات سیمان و بتن*.
5. EUROSLAG. (2022). *مطالعه موردی: بهینه سازی چگالی سرباره*.

علاقه مند به یادگیری چگونگی تأثیر تراکم سرباره بر عملکرد شما است؟ برای مشاوره با ما تماس بگیرید یا راه حل های تجهیزات EAF ما را برای افزایش راندمان ساخت فولاد خود کشف کنید.

اکنون تماس بگیرید

شرکت فناوری متالورژی Xi'an Huachang ، Ltd.

آدرس:طبقه نهم ، ساختمان C/Vanmetropolis ، No.1 Tangyan Rd. منطقه Gaoxin ، Xi'an ، استان Shaanxi ، چین

تلفن: +86 029 8886 4421

Mob & WeChat: +86 18729567376

نمابر:+86 029 8886 2650

ایمیل:sales3@xahcdl.com/ candiceyang@xahcdl.com

وب سایت: www.hc-furnace.com