عملية صهر فرن القوس الكهربائي
تعد عملية الصهر التقليدية بالأكسدة هي أساس صناعة الفولاذ بالفولاذ المصري، وتتضمن عملية التشغيل الرئيسية خمس مراحل: الشحن، والصهر، والأكسدة، والاختزال، والنقر؛ في عملية صناعة الفولاذ EAF، تُعرف الآن المراحل الثلاث للصهر والأكسدة والاختزال باسم "المرحلة الثالثة القديمة".
1. الشحن
المواد الرئيسية المستخدمة في أفران القوس الكهربائي هي الفولاذ الخردة، والمواد المرتجعة، والمكربنات، بالإضافة إلى بعض حديد الاختزال المباشر (DRI)، والحديد الخام (أو الحديد المنصهر)، ومواد السبائك؛ في الوقت الحاضر، الطريقة الرئيسية للشحن هي استخدام خزانات الشحن الموجودة أعلى الفرن (أو سلال الشحن، الصوامع)، ويتم إضافة كل فرن من الفولاذ على دفعات 1-3.
تؤثر جودة مادة الشحن على عمر خدمة بطانة الفرن، ووقت الصهر، واستهلاك الطاقة، واستهلاك القطب الكهربائي، وفقدان عناصر السبائك المحترقة؛ تجربة توزيع الشحنة في الموقع هي: كثيفة في الأسفل، وفضفاضة في الأعلى، ومرتفعة في المنتصف، ومنخفضة حولها. لا توجد كتل كبيرة عند مدخل الفرن، ويمكنه اختراق البئر بسرعة دون سد، ويذوب بسرعة، وله كفاءة عالية.
2. فترة الانصهار
بعد اكتمال التحميل والتأكد من تشغيل المعدات، تبدأ فترة الذوبان عند تشغيل الطاقة. تنتهي فترة الصهر عندما يتم صهر مادة الفرن وتسخين الفولاذ المنصهر إلى درجة الحرارة المطلوبة لإضافة الخام أو نفخ الأكسجين.
تمثل فترة الذوبان حوالي 50-70% من وقت صهر الفرن المصري، ويمثل استهلاك الكهرباء حوالي 60-80%. تتمثل المهمة الرئيسية لفترة الصهر في إذابة مادة الفرن الصلبة بسرعة إلى سائل موحد، وإنتاج خبث الصهر مقدمًا لتثبيت القوس، وتقليل امتصاص الفولاذ المنصهر وتطاير المعدن.
3. التفاعلات الفيزيائية والكيميائية الرئيسية خلال فترة الذوبان
يتركز مصدر حرارة القوس، ويمكن أن تصل درجة حرارة عمود القوس إلى 300-6000 درجة، وهي أعلى بكثير من نقطة غليان بعض المعادن. لذلك، يحدث تطاير العنصر في منطقة القوس عندما تذوب الشحنة. ولذلك، فإن صنع خبث ذوبان جيد أمر بالغ الأهمية لتقليل تطاير المعادن.
