چرا از کوره های قوس الکتریکی برای ساخت فولاد استفاده می شود؟

شرکت فن آوری متالورژی Xi'an Huachang ، Ltd. یک شرکت پیشرو در صنعت متالورژی چین است که در طراحی ، ساخت ، تحویل و پشتیبانی فنی تجهیزات کامل کوره ، از جمله کوره های قوس الکتریکی (EAF) ، کوره های پالایشگاه (LF) ، کوره های پالایش VD/VOD ، اجاق های پالایشگاه ، کاوله های Floalloyloy reporged Curnaces و Curnes (Superged Curanse "و Superged Curanaces (LF)

صنعت فولاد طی قرن گذشته دچار تحول اساسی شده و از کوره های انفجار سنتی به روش های تولید کارآمدتر و پایدار منتقل شده است. در قلب این تغییر کوره قوس الکتریکی (ساخت فولاد EAF) ، که اکنون بیش از 70 ٪ از تولید فولاد را در ایالات متحده و نزدیک به 30 ٪ در سطح جهان به خود اختصاص می دهد (انجمن جهانی فولاد ، 2023).

اما چرا EAF ها به طور گسترده ای پذیرفته شده اند؟ چه چیزی باعث می شود آنها در بسیاری از برنامه ها نسبت به روشهای سنتی ساخت فولاد برتر باشند؟ در این مقاله به بررسی مزایای اصلی ساخت فولاد EAF ، از جمله راندمان هزینه ، مزایای زیست محیطی و انعطاف پذیری عملیاتی می پردازیم ، ضمن اینکه محدودیت های آنها را نیز برطرف می کند.

بر خلاف کوره های انفجار ، که به سنگ آهن ، کک و سنگ آهک متکی هستند ، EAF ها در درجه اول با استفاده از قوس های برقی با قدرت بالا ، فولاد قراضه بازیافت شده را ذوب می کنند. این باعث می شود آنها به پایدارترین روش ساخت فولاد در دسترس امروز باشند.

مخلوط بار معمولی:

80-100 ٪ فولاد قراضه

موارد اضافی اختیاری: آهن کاهش یافته مستقیم (DRI) ، آهن بریکت گرم (HBI) یا آهن خوک برای کنترل کیفیت

روند ذوب:

الکترودهای گرافیتی قوس هایی را در 1600-2 ، درجه 3 {3 درجه (درجه 2،912-3،632 درجه f) تولید می کنند.

پالایش شیمیایی (لانینگ اکسیژن ، تشکیل سرباره) ناخالصی ها را از بین می برد.

• وابستگی به معدن را کاهش می دهد (1 تن قراضه 1.5 تن سنگ آهن را صرفه جویی می کند).
• کاهش انتشار گازهای گلخانه ای 75 ٪ در مقایسه با کوره های انفجار (آژانس بین المللی انرژی).
• مصرف انرژی کمتری (~ 350-400 kwh/ton در مقابل 20 gj/ton در مسیر bf-bof).

"EAF ها ستون فقرات اقتصاد دایره ای در فولاد هستند و محصولات پایان زندگی را به فولاد جدید با کیفیت بالا تبدیل می کنند."- موسسه بازیافت فولاد

هزینه های عملیاتی پایین تر

• هیچ اجاق گاز کک یا گیاهان سینتر مورد نیاز است (هزینه سرمایه را کاهش می دهد).

• چرخه تولید سریعتر (EAF ها می توانند در 40-60 دقیقه در مقابل 6-8 ساعت برای کوره های انفجار ذوب شوند).
• منبع تغذیه انعطاف پذیر (می تواند از برق شبکه ، تجدید پذیر یا سیستم های ترکیبی استفاده کند).

مقایسه: استفاده از انرژی کوره EAF در مقابل انفجار

(منبع: وزارت انرژی ایالات متحده ، 2022)

راه اندازی سریع و خاموش کردن

کوره های انفجار باید به طور مداوم اجرا شوند (خاموشی ها هفته ها طول می کشد).

EAF ها را می توان در ساعت ها روشن یا خاموش کرد و با تقاضای بازار و قیمت گذاری برق سازگار شد.

طیف گسترده ای از نمرات فولادی

در حالی که به طور سنتی برای محصولات طولانی (میلگرد ، میله سیم) استفاده می شود ، EAF های مدرن اکنون تولید می کنند:

فولاد رو به مسطح (از طریق ریخته گری با تخته نازک)

آلیاژهای تخصصی (ضد زنگ ، فولادهای ابزار) هنگام جفت شدن با کوره ملافه (LF) و تخلیه خلاء (VD/VOD).

مزیت مینی آسیاب

مینی آسیاب های مبتنی بر EAF می توانند با سودآوری در 500 ، {3}}}-2M تن در سال کار کنند ، در حالی که کوره های انفجار به 3 متر+ تن در سال نیاز دارند.

ردپای کربن کاهش یافته

75 ٪ انتشار کمتر از BF-BOF.

هیچ زغال سنگ کک مورد نیاز نیست (انتشار متان و گوگرد را از بین می برد).

فن آوری های کنترل انتشار

EAF های مدرن ادغام شده:

• فیلترهای Baghouse (99 ٪ گرد و غبار را ضبط کنید).
• تزریق کربن (NOX را کاهش می دهد).
• پیش گرم کردن ضایعات (کاهش مصرف انرژی با 15-20 ٪).

هماهنگی با اهداف آب و هوایی جهانی

مکانیسم تنظیم مرز کربن اتحادیه اروپا (CBAM) طرفدار فولاد EAF با انتشار کم است.

EAF های سبز (با استفاده از تجدید پذیر + هیدروژن) در حال ظهور هستند.

EAF های هوشمند (AI و اتوماسیون)

الگوریتم های ذوب پیش بینی کننده استفاده از انرژی را بهینه می کنند.

سیستم های تنظیم الکترود باعث کاهش مصرف می شوند.

طرح های EAF ترکیبی

مشعل های سوخت اکسی نرخ ذوب را افزایش می دهد.

سازگاری DRI/HBI باعث بهبود کیفیت فولاد می شود.

نوآوری های آینده

EAF های مبتنی بر هیدروژن (فولاد کربن صفر).

ذوب پلاسما (راندمان بالاتر).

در حالی که EAF ها بر تولید مبتنی بر ضایعات حاکم هستند ، آنها محدودیت هایی دارند:

• وابستگی به کیفیت قراضه (آلاینده هایی مانند CU/SN می توانند فولاد را تضعیف کنند).
• هزینه های بالاتر انرژی در مناطقی با برق گران قیمت.
• تولید فولاد فوق العاده با خلوص فوق العاده بدون پالایش ثانویه.

کوره های قوس الکتریکی سریعتر ، تمیزتر و انعطاف پذیر تر از کوره های انفجار سنتی هستند و آنها را برای: ایده آل می کنند:
✔ بازیافت فولاد مبتنی بر ضایعات
mini مینی آسیاب های سرمایه پایین
in ابتکار عمل دفعبن سازی

از آنجا که سازندگان فولاد با مقررات سخت تر انتشار گازهای گلخانه ای و افزایش هزینه های انرژی روبرو هستند ، پذیرش EAF به رشد خود ادامه خواهد داد. برای شرکت هایی که در حال بررسی راه حل های EAF هستند ، تیم ما کوره های طراحی شده با سیستم های اتوماسیون پیشرفته و بازیابی انرژی را ارائه می دهد.

منابع

انجمن جهانی فولاد (2023).سالنامه آماری فولاد.

آژانس انرژی بین المللی (2022).نقشه راه فناوری آهن و فولاد.

ما doe (2022).بهترین شیوه ها در فولاد سازی EAF.

موسسه بازیافت فولادی (2023). گزارش اقتصاد دایره ای.

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 & WhatsApp: +86 18729567376

نمابر: +86 029 8886 2650

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

وب سایت:www.hc-furnace.com

برای اطلاعات بیشتر با تیم حرفه ای ما تماس بگیرید تا بهترین راه حل ها را برای پروژه خود بدست آورید.

اکنون تماس بگیرید