ما هي عملية القوس الكهربائي لصناعة الصلب؟

يستخدم صناعة الصلب الكهربائية Arc Furnace طاقة كهربائية لإذابة الخردة المعاد تدويرها والمواد الخام الأخرى ، وإنتاج الصلب المنصهر مع انبعاثات كربونية أقل بكثير . المحاسبة ** 28 ٪ من إنتاج الصلب العالمي ** (World Steel Association ، 2023) ، يتم تمييز EAF لقدرتهم على إنتاج سطوع خاص ، والاستجابة بسرعة لمطالب التسويق ، ودعم أهداف الدورية.}}}}}}

قبل الغوص في هذه العملية ، دعنا ندرس المكونات الحرجة للحديثصنع الصلب EAF:
1. قذيفة الفرن: وعاء مبدئي بالمياه ، يحمل الشحن .
2. أقطاب الجرافيت: قم بتوصيل الكهرباء لإنشاء أقواس تصل إلى 3500 درجة .
3. السقف: المصاعد للسماح بالشحن وتخفيض ختم الفرن أثناء العملية .
4. نظام التنصت: قنوات الصلب المنبئ
5. نظام خارج الغاز: يلتقط ويعامل الانبعاثات (الغبار ، CO ، NOX) .

تبدأ العملية بتحميل المواد الخام في الفرن

المواد الأولية الأولية:
-خردة الصلب (70-100 ٪): معاد تدويرها من مركبات نهاية الحياة ، نفايات البناء ، إلخ.
- الحديد المخفض المباشر (DRI)/HBI: يستخدم لتخفيف الشوائب في الخردة .
- حديد الخنزير: يضيف الكربون لدرجات فولاذية محددة .
- إضافات: الجير (لتشكيل الخبث) ، سبائك (e . g . ، ferrochrome) ، ومصادر الكربون .

ضوء الابتكار:
-الخردة المليئة مسبقًا: تستخدم أنظمة Consteel® خارج الغاز لتسخين الخردة إلى 600 درجة ، وخفض استخدام الطاقة بنسبة 20 ٪ (Tenova ، 2023) .

بمجرد شحنها ، تنحدر الأقطاب الكهربائية ، وضرب الأقواس بينها وبين مراحل المفاتيح .:
-ignition: ARCs منخفضة الجهد تبدأ ذوبان .
-الأغاني: الأقطاب الكهربائية تخترق كومة الخردة ، وإنشاء برك المنصهر .
حمام الفلات: تم تحقيق ذوبان كامل ، وتشكيل حمام معدني سائل (1،600-1،650 درجة) .

تكتيكات كفاءة الطاقة:
- ممارسة خبث الرغوة*: حقن الكربون والأكسجين يخلق طبقة خبث عازلة ، مما يقلل من فقدان الحرارة واستهلاك الطاقة بنسبة 15-30 ٪ (دانيلي ، 2022) .
- محولات القوة العالية (UHP)*: تسليم 100-150 ميجاوات لتقصير أوقات الذوبان .

يقوم التكرير بضبط التركيب الكيميائي للصلب ويزيل الشوائب:
- إزالة الكربرة: تنفجر رثفة الأكسجين في الحمام ، مما يقلل من محتوى الكربون .
- إزالة الفسفور/إزالة الكبريت: يمتص الخبث الغني بالليمون الفوسفور والكبريت .
- سبائك: ferroalloys (e . g . ، femn ، fesi) تتم إضافة مواصفات الصف .

أنظمة التحكم المتقدمة:
-يستخدم مستشعرات الذكاء الاصطناعي: نظام Q-Meld في Primetals تحليل طيفي في الوقت الفعلي لتحسين مدخلات الأكسجين والسبائك (Primetals ، 2023) .

بمجرد تحقيق الكيمياء المطلوبة ، يميل الفرن إلى صب الصلب المنصهر في مغرفة:
- التنصت على القاع غريب الأطوار (EBT): يقلل من النقل الخبث في مغرفة .
- فرن مغرفة (LF): يقوم مزيد من صقل درجة حرارة الصلب وتكوينه بعد النقل .

تتم إزالة الخبث ، وهو منتج ثانوي غني بالأكاسيد ، وإعادة تهيئته:
- بناء الطرق: الخبث المحبب يحل محل المجاميع الطبيعية .
- إنتاج الأسمنت: الخبث يقلل من متطلبات الصلبة ، وقطع انبعاثات CO₂ .

الشركة: مجموعة Erdemir (مصنع ̇skenderun)
التحدي: تقليل تكاليف الطاقة أثناء تلبية معايير الكربون في الاتحاد الأوروبي .
الحلول:
1. scrap-dri hybrid Charge: 70 ٪ scredded scrap + 30 ٪ hbi .
2. التحكم في الطاقة الديناميكية: AI-A-musted arcs استنادًا إلى تسعير الشبكة .
3. استرداد حرارة الخبث: تخزين حرارة النفايات للخردة المسبق .
النتائج (2021-2024):
- استهلاك الطاقة: 420 → 350 كيلو واط/ساعة
- انبعاثات CO₂: 1.1 → 0.8 TCO₂/T
- وفورات في التكاليف: 12 مليون يورو في السنة

1. صهر الهيدروجين-plasma: استبدال الوقود الأحفوري مع H₂ لذوبان الصفر الكربون (Hyfor Pilot by Siemens ، 2024) .
2. أفران قوس DC: تصاميم الإلكترود المفردة تقلل من استهلاك القطب بنسبة 30 ٪ (CISDI ، 2023) .
3. التوائم الرقمية: محاكاة أداء الفرن للتنبؤ بالارتداء القطب ورغوة الخبث .

- استقرار مصدر الطاقة:
- تخزين البطارية: Tesla's Megapack Buffers 50 ميجاوات لانقطاع ساعة4- (Nucor ، 2023) .
- تباين جودة الخردة:
- تتبع blockchain: التصديق على نقاء الخردة عبر منصات مثل Circulor .

- الكهرباء الخضراء: إقران EAFs مع مزارع الطاقة الشمسية/الرياح لإنتاج "exer-Zero" Steel .
- التقاط الكربون: دمج أنظمة تنظيف الأمين (e . g . ، svante) لالتقاط 90 ٪ من العمليات co₂ .
- الاقتصاد الدائري: التعدين الحضري للنفايات الإلكترونية لاستعادة السبائك النادرة .

1. جمعية الصلب العالمية . (2023) . *الكتاب السنوي الإحصائي الصلب *.
2. Danieli Group . (2022) . *eaf process repondization handbook *.
3. Tenova . (2023) . *COSTELL® SCRED CASE Study *.
4. cru group . (2024) . *Global EAF Market Analysis *.
5. Primetals Technologies . (2023) . *Q-Melt System Brief *.

Xi'an Huachang Metallurgical Technology Co . ، Ltd .

عنوان:الطابق التاسع ، المبنى C/Vanmetropolis ، لا .1 Tangyan Rd . Gaoxin District ، Xi'an ، مقاطعة شانشي ، الصين

هاتف: +86 029 8886 4421

Mob & WeChat: +86 18729567376

الفاكس:+86 029 8886 2650

بريد إلكتروني:sales3@xahcdl.com/ candiceyang@xahcdl.com

موقع إلكتروني: www . hc-furnace . com