تعادل گرما در EAF چیست؟

کوره های قوس الکتریکی (EAFS) سنگ بنای مدرن از فولاد سازی است که انعطاف پذیری ، راندمان انرژی و امکان بازیافت فلز قراضه را ارائه می دهد . یکی از مهمترین جنبه های عملکرد EAFتعادل گرما-تعادل بین ورودی انرژی و خروجی. درک تعادل گرما برای بهینه سازی عملکرد کوره ، کاهش مصرف انرژی و بهبود کیفیت فولاد . ضروری است

در این مقاله ، مفهوم تعادل گرما را در EAF ها تجزیه خواهیم کرد ، اجزای اصلی آن را کشف می کنیم و در مورد چگونگی بهینه سازندگان فولاد می توانند آن را برای بهره وری بهتر . بهینه کنند.

تعادل گرما به حسابداری تمام انرژی حرارتی وارد و ترک کوره . هدف این است که اطمینان حاصل شود که انرژی تأمین شده (در درجه اول برق) برای ذوب قراضه ، پالایش فولاد و جبران تلفات گرما.}} استفاده می شود.

معادله تعادل گرما ساده می تواند به صورت زیر بیان شود:

ورودی انرژی=خروجی انرژی + تلفات گرما

بیایید هر مؤلفه را با جزئیات . بررسی کنیم

منبع اصلی انرژی درساخت فولاد EAFانرژی الکتریکی است ، اما کوره های مدرن نیز از انرژی شیمیایی از واکنشهای گرمازدایی و سوخت های کمکی استفاده می کنند.

الف) انرژی الکتریکی (قدرت قوس)

قوس الکتریکی بین الکترودها و قراضه گرمای شدید (3500 درجه ~) . ایجاد می کند

ورودی توان به ظرفیت ترانسفورماتور ، موقعیت یابی الکترود و پایداری قوس {{0} بستگی دارد

مصرف معمولی:350-500 کیلووات ساعت در هر تن از فولاد .

ب) انرژی شیمیایی (واکنشهای گرمازدایی)

اکسیداسیون عناصری مانند کربن (C) ، سیلیکون (SI) و آلومینیوم (AL) گرما را آزاد می کند {{0}

مثال:

Si+O2 → Sio 2+ Heatsi+O2 → SiO2+گرما

تزریق اکسیژن و تزریق کربن (برای سرباره کف) این واکنشها را افزایش می دهد {{0}

ج) سوخت کمکی (مشعل و سوخت اکسی)

گاز طبیعی یا مشعل نفت ضایعات را برای کاهش تقاضای انرژی الکتریکی .

مشعل های سوخت اکسی با هدف قرار دادن لکه های سرد. reders راندمان ذوب را بهبود می بخشند

گرمای مفید انرژی مصرفی برای:

الف) ذوب قراضه

بزرگترین مصرف کننده انرژی (~ 60-70 ٪ از کل ورودی) .

به نوع قراضه بستگی دارد (متراکم در مقابل . قراضه نور) .

ب) گرم کردن فولاد مایع

افزایش فولاد مذاب به دمای ضربه زدن مورد نظر (1600-1650 درجه).

ج) تشکیل سرباره و واکنشهای پالایش

انرژی برای تشکیل سرباره (CAO ، MGO) و پالایش (decarburization ، Dephosphorization) . استفاده می شود

با وجود پیشرفت های فناوری ، EAF ها هنوز هم تلفات انرژی را تجربه می کنند:

الف) ضررهای سیستم خنک کننده (~ 10-15 ٪)

پانل های خنک شده با آب ، سقف و الکترودها گرما را جذب می کنند .

سیستم های خنک کننده پیشرفته مقداری گرما را برای قراضه گرم کردن . بازیابی می کنند

ب) ضررهای خارج از گاز و تابش (~8-12 ٪)

گازهای اگزوز داغ انرژی قابل توجهی را از بین می برند .

EAF های مدرن استفاده می کنندبازیابی گرمای زبالهسیستم هایی برای ضبط این انرژی .

ج) ضررهای سرباره و پاشش (~ 5-10 ٪)

سرباره داغ گرما را حفظ می کند و به صورت دوره ای حذف می شود .

پاشیدن فلزی (به دلیل بی ثباتی قوس) منجر به از بین رفتن مواد .

بهبود تعادل گرما باعث کاهش هزینه های انرژی و افزایش بهره وری.} استراتژی های کلیدی می شود:

1. قراضه قبل از گرم کردن

ضایعات پیش گرم با گرمای خارج از گاز (E . G . ،Consteel® EAF) استفاده از برق توسط20-30%.

2. تمرین سرباره کف

تزریق کربن و اکسیژن یک لایه سرباره کف ایجاد می کند که قوس را عایق می کند و انتقال انرژی {{0} را بهبود می بخشد

3. مشعل سوخت اکسی و پس از احتراق

مشعل ها لکه های سرد را کاهش می دهند ، در حالی که پس از احتراق را می سوزاند تا گرمای اضافی را بازیابی کند {2.

4. کنترل فرآیند پیشرفته

سیستم های مبتنی بر AI طول قوس ، تزریق اکسیژن و توزیع برق را در زمان واقعی. بهینه می کنند

5. بازیابی گرمای زباله

تبدیل گرمای اگزوز به بخار یا برق باعث افزایش کارایی کلی .

تعادل گرما در ساخت فولاد EAF یک تعامل پویا بین ورودی انرژی ، گرمای مفید و تلفات غیرقابل اجتناب است . با بهینه سازی پیش گرم کردن ضایعات ، مدیریت سرباره و سیستم های کنترل پیشرفته ، فولاد سازان می توانند به مصرف انرژی کمتری ، کاهش هزینه ها و بهره وری بالاتر {1. دست پیدا کنند.

با تکامل فناوری EAF ، نوآوری هایی مانند فولاد سازی مبتنی بر هیدروژن و کنترل کوره های هوشمند ، بازده تعادل گرما را دوباره تعریف می کنند .

Ghosh ، A . ، & Chatterjee ، A . (2008) .ساخت آهن و فولاد: تئوری و عمل. phi Learning .

Jones ، J . A . t . ، & bowman ، b . (2019) .ساخت فولاد کوره برقی. aist .

modaresi ، r . ، & müller ، d {{1} b {{2} (2014). "بازیافت فولاد جهانی: نقش eafs ." "مجله بوم شناسی صنعتی.

آیا می خواهید یک شیرجه عمیق تر به هر جنبه خاصی از تعادل گرمای EAF بپردازید؟با ما تماس بگیریداکنون .

Xi'an Huachang Metallurgical Technology . ، 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 & WhatsApp: +86 18729567376

نمابر:+86 029 8886 2650

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

وب سایت: www . hc-furnace . com