کوره قوس الکتریکی (EAF) با تبدیل فلز قراضه به فولاد مذاب با استفاده از برق با ولتاژ بالا ، تولید فولاد را متحول کرد. اما همه EAF ها در یک اجرای برابر بر روی جریان متناوب (AC) ایجاد نمی شوند ، در حالی که برخی دیگر از جریان مستقیم (DC) استفاده می کنند. این انتخاب فقط ژارگون فنی نیست ؛ این همه چیز را از قبض انرژی گرفته تا هزینه های الکترود و حتی کیفیت فولاد نهایی شما تأثیر می گذارد.
در این مقاله ، ما AC vs DC را تجزیه خواهیم کردساخت فولاد EAFبحث با داده های دنیای واقعی ، بررسی کنید که چگونه هر فناوری با سیستم های ثانویه مانند '' کوره های پالایشگاه "یا '' VD/VOD خلاء 'Degassers' 'جفت می شود و نشان می دهد که چرا سازندگان فولاد از هند به ایتالیا در حال تغییر هستند.
اصول: چگونه AC و DC EAFS کار می کنند
کوره قوس الکتریکی AC
- نوع فعلی: جریان متناوب (جهت چرخه 50-60 بار در ثانیه).
- الکترودها: سه الکترود گرافیت قوس هایی را ایجاد می کنند که ضایعات را ذوب می کنند.
- رفتار قوس: قوس های ناپایدار "سوسو زدن" به دلیل وارونگی فعلی.
کوره قوس الکتریکی DC
- نوع فعلی: جریان مستقیم (جریان در یک جهت).
- الکترودها: یک کاتد برتر (+) و یک آند پایین (تعبیه شده در کف کوره).
- رفتار قوس: قوس ثابت و عمودی با حداقل نوسانات.
- بینش کلیدی: DC EAF در دهه 1980 برای حل محدودیت های AC ظاهر شد ، اما امروزه هر دو به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
(منبع: فولاد کوره برقی توسط RJ Fruehan ، 2020)
The Showdown: AC VS DC EAFS توسط اعداد
| عامل | AC EAF | DC EAF |
| مصرف الکترود | 1.8-2.5 کیلوگرم در تن فولاد | 1.2-1.6 کیلوگرم در تن فولاد |
| مصرف برق | 380-420 کیلووات ساعت در تن | 350-380 کیلووات ساعت/تن |
| ثبات قوس | متوسط (قوس های سوسو زدن) | بالا (قوس پایدار) |
| سر و صدا و سوسو زدن | بالا (به جبران کننده ها نیاز دارد) | کم (لطیف در شبکه های برق) |
| هزینه نگهداری | تعویض الکترود پایین | بالاتر (سایش آند ، تعمیر پایین) |
| بهترین برای | آسیاب های در مقیاس کوچک ، فولادهای آلیاژ بالا | کارخانه های بزرگ ، گزینه های حساس به هزینه |
(داده ها: انجمن جهانی فولاد ، گزارش معیار EAF 2023 EAF)
چرا الکترودها انتخاب EAF خود را انتخاب یا خراب می کنند
AC EAF: سه الکترود ، درام سه گانه
جوانب مثبت: بازوهای الکترود ساده تر ، آسانتر برای جایگزینی الکترودهای جداگانه.
منفی: مصرف بالاتر به دلیل بی ثباتی قوس. به عنوان مثال ، یک آسیاب مکزیکی با استفاده از AC EAFS * 1.2 میلیون دلار در سال * فقط بر روی الکترودها خرج می کند.
DC EAF: یک الکترود ، دردسر کمتری
جوانب مثبت: الکترود تک بالا بیشتر طول می کشد. هزینه الکترود ترکیبی DC Mill پس از تغییر از AC ، * 35 ٪ * هزینه های الکترود را کاهش می دهد.
منفی: آند پایین بیش از 300-500 گرما تخریب می کند و نیاز به تعمیرات مقاوم در برابر مقاوم دارد.
بهره وری انرژی: لبه پنهان DC
DC EAFS در اینجا تسلط دارد و ریاضیات واضح است:
کیلووات ساعت/تن پایین: قوس های پایدار ضایعات برق را کاهش می دهند.
کاهش سوسو زدن: قوس های AC باعث نوسانات ولتاژ (آزار دهنده شبکه های محلی) می شوند. عملکرد صاف DC از جریمه هایی در مناطقی مانند اتحادیه اروپا جلوگیری می کند.
سر و صدا ، انتشار گازهای گلخانه ای و "سبز"
ac eaf: همسایه پر سر و صدا
سر و صدای قوس: 110-120 دسی بل (مانند کنسرت راک) در مقابل 90-100 دسی بل.
انتشار گرد و غبار: به دلیل قوس های آشفته بالاتر. به سیستم های تمیز کننده گاز قوی *نیاز دارد.
DC EAF: آرام و تمیز
انتشار گازهای گلخانه ای پایین: قوس های پایدار گرد و غبار و NOX کمتری تولید می کنند.
بازیابی گرما: گرمای زباله DC EAF را با * سیستم های VD/VOD * ادغام کنید تا از قبل صرفه جویی در آلیاژهای 5 ٪ انرژی دیگر را گرم کنید.
بازی ادغام: چگونه سیستم های ثانویه مقیاس را نوک می زنند
A. سازگاری کوره پالایشگاه (LRF)
DC EAF Advantage: ضربه زدن سریعتر (قوس های پایدار) به LRF اجازه می دهد تا زودتر پالایش را شروع کنند و زمان کل چرخه را با *15 ٪ *کاهش می دهد.
AC EAF EDGE: بهتر برای فولادهای آلیاژ بالا که نیاز به تنظیم دقیق LRF دارند (به عنوان مثال ، فولادهای ابزار).
B. VD/VOD خلاء
DC EAF + VD Synergy: سطح هیدروژن پایین از قوس های پایدار DC زمان پردازش VD را با *20 ٪ *کاهش می دهد.
مثال در دنیای واقعی: یک کارخانه فولاد ضد زنگ هندی با استفاده از * DC EAF + VOD * به دست آمده 0. 002 ٪ سطح کربن برای ابزارهای جراحی.
حکم: کدام EAF را باید انتخاب کنید
اگر شما ...
- فولادهای تخصصی/آلیاژی (به عنوان مثال ، فولاد منگنز برای سطل های بیل مکانیکی) تولید کنید.
- یک آسیاب کوچک کار کنید (<500,000 tons/year).
- در اولویت های پایین تر هزینه قرار بگیرید.
DC EAF را اگر ...
- تمرکز خود را بر روی تولید فله (به عنوان مثال ، میلگرد ، میله سیم).
- به صرفه جویی در مصرف انرژی نیاز دارید (به عنوان مثال ، مناطقی با قیمت برق بالا مانند ژاپن).
- می خواهید با فناوری آماده هیدروژن ضد آینده (آنهایی DC بهتر با مشعل H₂ سازگار شوند).
این AC در مقابل DC نیست-این مربوط به استراتژی فولاد شماست
هر دو AC و DC EAF دارای نقاط قوت هستند ، اما انتخاب مناسب به اهداف تولید ، بودجه و اهداف پایداری شما بستگی دارد. یک چیز مسلم است: جفت کردن کوره خود با سیستم های دقیق مانند LRFS و VD/VOD بدون توجه به نوع فعلی ، ROI را به حداکثر می رساند.
منابع
1. Fruehan ، RJ (2020). *فولاد کوره برقی*. انتشارات AIST.
2. انجمن جهانی فولاد. (2023). *گزارش معیار EAF*.
3. مجله بین المللی متالورژی. (2022). *DC در مقابل AC EAF: تجزیه و تحلیل انرژی و هزینه*.
4. وزارت انرژی ایالات متحده. (2023). *بهترین روشها برای عملیات کوره قوس الکتریکی*.
با ما 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