کوره قوس الکتریکی و ساخت و ساز

در کوره قوس برقی (EAF) کوره ای است که در آن مواد توسط یک قوس الکتریکی گرم می شوند.کوره های قوس الکتریکی صنعتی اندازه از واحدهای کوچک با ظرفیت حدود 1 تن (که در ریخته گری برای تولید محصولات چدن استفاده می شود) تا حدود 400 تن واحد برای فولاد ثانویه استفاده می شود. کوره های قوس الکتریکی مورد استفاده در آزمایشگاه های تحقیقاتی و دندانپزشکان ممکن است داشته باشند ظرفیت تنها چند ده گرم. کوره های قوس صنعتی می توانند به دمای 1800 درجه سانتیگراد (3300 درجه فارنهایت) برسند ، در حالی که واحدهای آزمایشگاهی می توانند از 3000 درجه سانتیگراد (5،400 درجه فارنهایت) تجاوز کنند.در یک کوره قوس الکتریکی ، بار (ماده ای که وارد کوره می شود تا گرم شود ، با بار الکتریکی اشتباه گرفته نشود) مستقیماً در معرض قوس قرار می گیرد و جریان از پایانه های کوره از طریق بار عبور می کند. کوره های قوس الکتریکی متفاوت است از کوره های القایی به این دلیل که بار توسط جریانهای گرداب گرم می شود.

ساخت و ساز

کوره های قوس الکتریکی برای ساخت فولاد شامل یک کشتی با روکش ، معمولاً خنک و با اندازه بزرگتر با آب است که با یک سقف قابل جمع آوری پوشیده شده است که از طریق آن یک یا چند الکترود گرافیت وارد کوره می شوند. کوره عمدتا به سه قسمت تقسیم می شود:

• پوسته بیرونی ، متشکل از دیوارهای جانبی و یک فولاد پایین "کاسه" ؛

• قلب ، متشکل از مواد نسوز که در یک کاسه پایین قرار گرفته است.

• سقف ، که می تواند از جنس نسوز یا آب خنک باشد ، می تواند بخشی از یک کره یا یک مخروط کوتاه باشد. سقف همچنین از یک دلتای نسوز در مرکز خود پشتیبانی می کند که از طریق آن یک یا چند الکترود گرافیت وارد می شوند.این قلب ممکن است نیمکره باشد ، یا در مورد کوره های کوچک ضربه زدن به پایین (شکل زیر را ببینید) ، این قلب به شکل نیمی از تخم مرغ است. در ذوب های مدرن ، کوره معمولاً از زمین بلند می شود به طوری که ملاقه ها و گلدان های سرباره به راحتی می توان در انتهای کوره حرکت کرد. جدا شده از ساختار کوره ، دارندگان الکترود و سیستم الکتریکی و همچنین سکوی شیب دار که کوره در آن قرار دارد. دو تنظیمات امکان پذیر است: الکترود پشتیبانی شده و سقف کج شده یا بر روی یک سکوی بلند ثابت.یک اجاق گاز الکتریکی معمولی AC از منبع تغذیه سه فاز تغذیه می شود و بنابراین سه الکترود دارد. الکترودها در سطح مقطع به صورت دایره ای هستند و معمولاً بخش هایی با اتصالات نخ هستند تا با فرسودگی الکترودها بخش های جدیدی اضافه شوند. یک قوس بین یک ماده شارژ و یک الکترود تشکیل می شود. این بار توسط جریان جریان از طریق بار و با انرژی تابشی تولید شده توسط قوس گرم می شود. دمای قوس تقریباً 3000 درجه سانتیگراد (5،400 درجه فارنهایت) می رسد و باعث می شود قسمت پایین الکترود به صورت کاربردی درخشان باشد. الکترودها به طور خودکار توسط یک سیستم موقعیت یابی کاهش می یابند ، که می تواند از جرثقیل های وینچ برقی یا سیلندرهای هیدرولیک استفاده کند. سیستم تنظیم کننده یک جریان و جریان تقریباً ثابت در حین ذوب بار ، حتی اگر ضایعات ممکن است در زیر الکترودها حرکت کند. بازوی که الکترودها را در خود نگه می دارد می تواند دارای یک اتوبوس با وظیفه سنگین باشد (که می تواند یک لوله مس با آب خنک کننده باشد که جریان را به نگهدارنده الکترود تغذیه می کند) یا یک "بازوی داغ" که در آن کل بازو دارای جریان است و راندمان افزایش می یابد. بازوی حرارتی را می توان از فولاد پوشیده از مس یا آلومینیوم تهیه کرد. کابل های خنک شده با آب ، مجاری اتوبوس یا بازوهای اتوبوس را به ترانسفورماتور نزدیک کوره وصل کنید. ترانسفورماتور در طاق نصب شده و توسط یک پمپ در گردش روغن ترانسفورماتور خنک می شود که توسط آب از طریق مبدل حرارتی خنک می شود.

کوره بر روی یک سکوی شیب دار ساخته شده است به طوری که می توان فولاد مذاب را برای حمل و نقل در یک ظرف دیگر ریخت. عملکرد کج کردن کوره برای ریختن فولاد مذاب "ضربه زدن". مواد نسوز که هنگام کج شدن کوره شسته شده بود ، اما کوره های مدرن اغلب دارای یک تاپول پایین خارج از مرکز (EBT) برای کاهش نیتروژن فولادی مذاب و اجزاء سرباره هستند. این کوره ها دارای یک تاپول هستند که به طور عمودی از طریق قلب و محفظه عبور می کنند و خاموش است. -مرکز در باریک "بینی " از تپه تخم مرغ شکل. وقتی خاموش است ، پر از شن و ماسه نسوز مانند الیوین است. گیاهان مدرن احتمالاً دارای دو پوسته و مجموعه ای از الکترودها هستند که می توانند بین این دو منتقل شوند. یکی از پوسته ها زباله ها را گرم می کند ، در حالی که دیگری برای ذوب استفاده می شود. دیگر کوره های مبتنی بر DC دارای یک ترتیب مشابه هستند ، اما هر محفظه دارای الکترودها و مجموعه ای از الکترونیک است.کوره های AC به طور معمول الگویی از لکه های گرم و سرد در اطراف محیط قلب را نشان می دهند ، با لکه های سرد بین الکترودها. کوره های مدرن دارای مشعلهای سوخت اکسی هستند که در دیواره های جانبی نصب شده اند و از آنها برای تأمین انرژی شیمیایی برای لکه های سرد استفاده می کنند تا گرم شود. فولاد به طور مساوی تر. انرژی شیمیایی اضافه شده با تزریق اکسیژن و کربن به کوره تأمین می شود. در گذشته ، این کار با لانس (لوله های فولادی خفیف توخالی) در درب سرباره انجام می شد ، اما اکنون این کار بیشتر با واحدهای تزریق دیواری انجام شده است ، این واحد تزریق یک مشعل سوخت اکسی و یک سیستم تزریق اکسیژن یا کربن را در داخل ترکیب می کند. یک واحد.

یک کوره مدرن از فولاد سازی مدرن دارای ترانسفورماتوری خواهد بود که تقریباً 60،000،000 ولت ولت (60 MVA) با ولتاژ ثانویه بین 400 تا 900 ولت و جریان ثانویه بیش از 44000 آمپر وجود دارد. در یک کارخانه مدرن ، این کوره است. انتظار می رود 80 تن فولاد مذاب در حدود 50 دقیقه ، از شارژ با قراضه سرد تا خروج از کوره تولید کند. در مقایسه ، کوره های اکسیژن اساسی ظرفیت 150-300 تن در هر دسته یا "گرما " دارند و می توانند تولید کنند. گرما در 30-40 دقیقه. جزئیات طراحی و عملکرد طراحی بسته به محصول نهایی و شرایط محلی و همچنین تحقیقات مداوم برای بهبود کارآیی کوره متفاوت است. بزرگترین کوره قراضه (از نظر وزن شیر و رتبه بندی ترانسفورماتور) یک بار است کوره ای که توسط شرکت فولاد توکیو ، ژاپن اداره می شود ، با وزن شیر 420 تن و 8 32 ترانسفورماتور MVA برای کل 256 MVA تغذیه می شود.