چگونه ذرات قراضه در EAF ذوب می شوند

فرآیند ذوب EAF

دوره ذوب قلب عملیات EAF است. EAF به دستگاه ذوب بسیار کارآمد تبدیل شده و طراحی های مدرن بر روی حداکثر رساندن ظرفیت ذوب EAF متمرکز شده اند. ذوب شدن با تأمین انرژی داخل کوره انجام می شود. این انرژی می تواند الکتریکی یا شیمیایی باشد. انرژی الکتریکی از طریق الکترودهای گرافیت تأمین می شود و معمولاً بیشترین نقش را در عملیات ذوب دارد. در ابتدا ، تا زمانی که الکترودها در قراضه سوراخ شوند ، یک شیر ولتاژ میانی انتخاب می شود. معمولاً برای تسریع در حفره ، ضایعات سبک بالای شارژ قرار می گیرد. تقریباً 15٪ قراضه در دوره اولیه سوراخ شدن ذوب می شود. بعد از چند دقیقه ، الکترودها به اندازه کافی به ضایعات نفوذ کرده اند تا بتوان از شیر قوس بلند (ولتاژ بالا) بدون ترس از آسیب تابش به سقف استفاده کرد. قوس بلند انتقال قدرت به قراضه را به حداکثر می رساند و یک استخر مایع از فلز در کوره کوره تشکیل می شود. در آغاز ذوب قوس نامنظم و ناپایدار است. نوسانات گسترده در جریان همراه با حرکت سریع الکترودها مشاهده می شود. با گرم شدن جو کوره ، قوس تثبیت می شود و پس از تشکیل استخر مذاب ، قوس کاملاً پایدار می شود و متوسط ​​توان ورودی افزایش می یابد.

انرژی شیمیایی از طریق منابع مختلفی از جمله مشعل های سوخت اکسیژن و محل های اکسیژن تأمین می شود. مشعل های سوخت اکسیژن با استفاده از اکسیژن یا مخلوط اکسیژن و هوا ، گاز طبیعی را می سوزانند. گرما توسط تابش شعله و همرفت توسط محصولات داغ احتراق به قراضه منتقل می شود. گرما توسط رسانایی درون قراضه منتقل می شود. ذوب شدن قطعات بزرگ قراضه در حمام نسبت به قطعات کوچکتر مدت بیشتری طول می کشد. در برخی از عملیات ، اکسیژن از طریق یک لوله قابل مصرف تزریق می شودقراضه را \"برش\" دهید. اکسیژن با قراضه داغ واکنش داده و باعث سوختن آهن شده و گرمای شدیدی را برای برش قراضه تولید می کند. هنگامی که یک استخر ذوب شده از فولاد در کوره تولید می شود ، اکسیژن را می توان مستقیماً به داخل حمام قرار داد. این اکسیژن با اجزای مختلفی در حمام واکنش خواهد داد ، از جمله آلومینیوم ، سیلیسیم ، منگنز ، فسفر ، کربن و آهن. همه این واکنش ها گرمازا هستند (یعنی گرما تولید می کنند) و انرژی اضافی را برای کمک به ذوب قراضه تأمین می کنند. اکسیدهای فلزی که تشکیل می شوند در نهایت در سرباره به وجود می آیند. واکنش اکسیژن با کربن در حمام باعث تولید مونوکسیدکربن می شود که در صورت وجود اکسیژن کافی در کوره می سوزد و یا از طریق سیستم تخلیه مستقیم که در آن سوزانده می شود و به سیستم کنترل آلودگی منتقل می شود ، از بین می رود. عملیات سوخت کمکی با جزئیات بیشتری در بخش عملیات EAF بحث شده است.

پس از ذوب شدن قراضه به اندازه کافی برای شارژ دوم ، فرآیند شارژ مجدداً تکرار می شود. هنگامی که بار نهایی قراضه ذوب شد ، دیواره های جانبی کوره در معرض تابش شدید قوس قرار می گیرند. در نتیجه ، ولتاژ باید کاهش یابد. روش دیگر ، ایجاد یک سرباره کف باعث می شود تا قوس دفن شود و از پوسته کوره محافظت می کند. علاوه بر این ، مقدار بیشتری انرژی در سرباره حفظ می شود و به حمام منتقل می شود و در نتیجه بازده انرژی بیشتری دارد.

هنگامی که بار نهایی قراضه کاملا ذوب شد ، شرایط حمام مسطح حاصل می شود. در این مرحله ، دمای حمام و نمونه گرفته می شود. تجزیه و تحلیل شیمی حمام به ذوب کننده اجازه می دهد تا مقدار اکسیژن دمیده شده در هنگام تصفیه را تعیین کند. در این مرحله ، ذوب همچنین می تواند ترتیب ایجاد مواد افزودنی آلیاژ شیر فله را بدهد. این مقادیر پس از دوره تصفیه نهایی می شوند.