Fornace ad arco elettrico EAF (fornace ad arco elettrico) in acciaio

Struttura di base:

Il forno EAF è costituito principalmente da corpo del forno, sistema di elettrodi, sistema elettrico, sistema di raffreddamento ad acqua, sistema di trattamento delle scorie e altre parti. Il corpo della fornace è lo spazio per tenere la carica e lo scioglimento, incluso il guscio del forno, la fodera del forno, ecc.; Il sistema di elettrodi fornisce corrente elettrica nel forno attraverso elettrodi di grafite per generare un arco elettrico; Il sistema elettrico fornisce energia elettrica per l'arco e controlla i parametri operativi del forno; Il sistema di raffreddamento ad acqua viene utilizzato per raffreddare il corpo del forno, gli elettrodi e altri componenti per impedire il surriscaldamento dell'attrezzatura; e il sistema di trattamento delle scorie è responsabile del trattamento delle scorie generate durante il processo di fusione.

Principio di lavoro:

Il forno EAF utilizza il fenomeno della scarica dell'arco elettrico generato tra l'elettrodo e la carica per convertire l'energia elettrica in energia termica, consentendo così alla carica di riscaldarsi rapidamente fino alla temperatura di fusione. In particolare, quando l'elettrodo e la carica sono vicini a una certa distanza, sotto l'azione di alta tensione, il gas tra l'elettrodo e la carica viene ionizzato, formando un canale conduttivo e generando un arco elettrico. La temperatura dell'arco è estremamente elevata, generalmente fino a 3000 gradi o più, può sciogliere rapidamente la carica per ottenere lo scioglimento del metallo.

Caratteristiche principali:

Elevata flessibilità: la temperatura di fusione, il tempo e altri parametri possono essere regolarmente regolati in base alla domanda di produzione, che è adatta per sciogliere diversi tipi e specifiche dei metalli. Allo stesso tempo, può essere rapidamente avviato e fermato, in modo che sia facile adeguare il piano di produzione in base alla domanda del mercato in modo tempestivo.

Protezione ambientale e risparmio energetico: rispetto alle attrezzature di fusione tradizionali come cupola, il forno EAF adotta l'energia elettrica come fonte di calore e non produce una grande quantità di gas di scarico e scorie durante il processo di combustione, quindi è meno inquinante all'ambiente. Inoltre, attraverso la progettazione e il funzionamento razionali, il forno EAF può realizzare un efficiente utilizzo dell'energia e ridurre il consumo di energia.

Buona qualità del prodotto: a causa della temperatura uniforme e controllabile all'interno dell'EAF, il processo di fusione del metallo può essere controllato con precisione per ridurre la miscelazione delle impurità, migliorando così la purezza e la qualità del metallo. Allo stesso tempo, la composizione del metallo può anche essere regolata con precisione aggiungendo elementi legati, ecc. Per soddisfare le esigenze di utenti diversi.

Aree di applicazione:

I forni EAF sono utilizzati principalmente nel processo di fusione dei metalli in ferro e acciaio, metallo non ferroso e altri settori. Nell'industria siderurgica, comunemente utilizzata nella produzione di una varietà di acciaio di alta qualità e acciaio speciale, come acciaio inossidabile, acciaio in lega, ecc.; Nell'industria dei metalli non ferrosi, può essere utilizzato per fusione di rame, alluminio, nichel e altri metalli e le loro leghe. Con il continuo sviluppo della tecnologia, i campi di applicazione del forno EAF si stanno ancora espandendo, come nel campo del riciclaggio del metallo di rottami, la fornace EAF può fondere in modo efficiente il metallo di rottami e realizzare il riciclaggio delle risorse.

Un forno ad arco elettrico (EAF) è un vaso filato refrattario cilindrico dotato di elettrodi di grafite che utilizza le alte temperature generate da un arco elettrico per fusione di rottami, ferro ridotto o ghisa. Il processo è ampiamente e sempre più utilizzato nella moderna produzione di acciaio grazie alla sua efficienza, flessibilità e impatto ambientale relativamente basso.

Fase di ricarica

Il processo inizia con la ricarica del forno con scarti, leghe e flussi. La composizione e la stratificazione dello scarto sono attentamente pianificate per garantire una fusione efficiente e le proprietà chimiche richieste del prodotto in acciaio finale.

Stadio di fusione

Dopo la carica, l'alta corrente genera un calore estremamente elevato (fino a 3, 000 nella zona dell'arco). Durante la perforazione iniziale, il 15% dello scarto viene sciolto. Dopo qualche minuto, l'elettrodo penetra sullo scarto abbastanza in profondità da consentire tensioni più elevate senza danneggiare la struttura del forno.

Stage di raffinazione

La fase di raffinazione è essenziale per regolare la composizione chimica dell'acciaio e la rimozione delle impurità.

1. Periodo di ossidazione: l'ossigeno viene iniettato per formare ossidi che sfuggono a gas o fanno parte della scorie, ossidando così le impurità.

Fe + 1\/2o₂ → feo (slags)

SI + O₂ → SIO₂ (SLAGS)

Mn + 1\/2o₂ → MnO (SLAGS)

2 cr + 3\/2 o₂ → cr₂o₃ (slags)

4p + 5 o₂ → p₂o₅ (slags)

S + O₂ → SO₂ (gase)

2al + 3\/2 o₂ → al₂o₃ (slags)

2.Decarburizzazione: riduzione del contenuto totale di carbonio dell'acciaio.

C + O₂ → CO₂

C + 1\/2o₂ → co

3. Fase di riduzione:

Dopo l'ossidazione, viene stabilito un ambiente di riduzione in quantità specifiche (attraverso l'aggiunta di agenti riducenti come carbonio e silicio) al fine di recuperare elementi metallici per migliorare la qualità dell'acciaio.

Formazione di scorie

Le scorie svolgono un ruolo vitale nell'intrappolare le impurità e nella protezione dell'acciaio dai gas atmosferici. È costituito da una combinazione di impurità ossidate e flussi aggiunti

2 cr₂o₃ + 3 si → 4 cr + 3 siO₂

SiO₂ + cao → casio₃

P₂o₅ + 3 cao → ca₃ (po₄) ₂

Gli EAF non sono efficaci come gli esplosioni per rimuovere le impurità perché si basano fortemente su rottami, che possono contenere elementi residui difficili da rimuovere come rame, nichel e stagno. Mentre il BF opera in condizioni di riduzione ottimizzata per rimuovere impurità come lo zolfo e il fosforo attraverso la chimica delle scorie, l'atmosfera ossidante e la capacità limitata di scorie dell'eAED lo rendono meno efficiente a rimuovere le impurità. Inoltre, il processo BF-BOF offre una raffinazione integrata, mentre EAF è più focalizzato sul riciclaggio e sulla sostenibilità.

Fuori dall'acciaio

Una volta raggiunta la composizione e la temperatura chimica desiderata, l'acciaio viene ritirato dalla fornace in un mestolo per ulteriori elaborazioni o fusione.

Fondo della fornace

(1) mattoni in carbonio di magnesio: Elevata refrattarietà, buona resistenza alle shock termici e resistenza all'erosione delle scorie, può resistere all'acciaio ad alta temperatura e alla distorsione e all'erosione delle scorie, ma hanno anche un certo grado di conducibilità elettrica, adatto al fondo del forno del forno ad arco elettrico CC, può migliorare la durata del fondo.

(2) mattone di magnesio: Il componente principale è l'ossido di magnesio, ha un punto di fusione elevato e una buona resistenza alle prestazioni dell'erosione delle scorie alcaline, può resistere efficacemente alla penetrazione e all'erosione delle scorie, per mantenere la stabilità del fondo del forno, ma la sua resistenza alla resistenza alla termica è relativamente debole, generalmente usata nel fondo della fornace per le esigenze di shock termico non sono elevate.

(3) grafite refrattario: Buona conduttività elettrica, conduttività termica e resistenza alle shock termici, può resistere all'alta temperatura del fondo del forno ad arco e all'impatto di corrente, comunemente utilizzato nel fondo del forno ad arco DC dello strato conduttivo, per garantire una trasmissione stabile della corrente.

Parete della fornace

(1) mattone in carbonio di magnesio: Uno dei materiali refrattari comunemente usati nella parete del forno, specialmente nell'area della linea delle scorie, l'elevata refrattarietà del mattone in carbonio di magnesio, la resistenza all'erosione delle scorie e la resistenza alle shock termiche lo rendono in grado di resistere alla forte erosione delle scorie e ai drastici cambiamenti di temperatura, alegando la durata del servizio della parete del forno.

(2)mattoni di magnesio-cromo: Con una buona resistenza ad alta temperatura, la resistenza all'erosione delle scorie e la resistenza agli shock termici, le scorie alcaline e l'atmosfera ossidante hanno una migliore resistenza, adatta per le parti ad alta temperatura della parete del forno e l'area della linea degli scorie, ma a causa della presenza di cromo, nell'uso e lo smaltimento dei rifiuti devono pagare attenzione ai problemi di protezione ambientale.

(3) mattone di allumina alta: L'allumina come componente principale, con elevata refrattarietà, resistenza meccanica e resistenza alle shock termiche, può resistere a un certo grado di erosione delle scorie e shock meccanico, comunemente utilizzato nelle parti della linea non slag della parete del forno, può ridurre i costi.

Copertura del forno

(1) Parti prefabbricate cromate corindum: Con elevata refrattarietà, buona resistenza alle shock termiche e resistenza all'erosione, può resistere alla radiazione ad alta temperatura dell'arco dell'elettrodo e al flusso d'aria del forno, proteggere efficacemente la struttura della copertura e migliorare la durata della copertura, che è comunemente utilizzata nella copertura del grande forno ad arco elettrico.

(2) Parti prefabbricate ad alto contenuto di alluminio: Basato su materiali ad alto contenuto di alluminio, con alta resistenza e refrattarietà, può resistere meglio all'elevata temperatura e all'erosione della polvere nel forno, applicabile al coperchio fornace ad arco elettrico di piccole e medie dimensioni, il costo è relativamente basso.

(3) Mattoni in alluminio-carbonio: Con un certo grado di rifrattare e resistenza allo shock termico e, allo stesso tempo, il prezzo è relativamente basso, è stato ampiamente utilizzato nella copertura del forno elettrico, ma con il miglioramento dei requisiti per la vita della copertura del forno, è gradualmente sostituito da altri materiali con prestazioni migliori.

Outlet in acciaio

(1) Mattoni in acciaio magnesia: Con elevata refrattarietà, resistenza all'erosione delle scorie e una buona resistenza agli shock termici, possono resistere alla perforazione di acciaio e scorie nel processo di scarico in acciaio per garantire la stabilità della forma e delle dimensioni della presa in acciaio e prolungare la durata della durata dell'outlet in acciaio.

(2) Brick Outlet Cordndum: Corindum come materia prima principale, con elevata durezza e resistenza all'usura, una buona resistenza all'erosione di acciaio liquido e scorie, può rendere il flusso di acciaio in modo più fluido, ridurre il blocco dell'uscita e il fenomeno della tubercolosi.

Fori dell'elettrodo

(1) Materiale refrattario della mulite: Con una buona stabilità termica, resistenza alle shock termiche e basso coefficiente di espansione termica, può mantenere la stabilità sotto radiazioni termiche ad alta temperatura e frequenti movimenti di sollevamento e abbassamento dell'elettrodo e impedire efficacemente la perdita di gas caldo e polvere nel forno.

(2) Materiale del foro dell'elettrodo di grafite: Con una buona conducibilità elettrica, conduttività termica e auto-lubrificazione, può essere strettamente abbinato all'elettrodo per ridurre l'attrito tra l'elettrodo e la parete del foro e, allo stesso tempo, può anche resistere all'ablazione dell'arco ad alta temperatura per prolungare la durata di servizio del foro dell'elettrodo.

Per selezionare il materiale refrattario adatto per il forno EAF (fornace ad arco elettrico), è necessario considerare in modo completo l'uso di parti, condizioni di lavoro, prestazioni del materiale e altri fattori, i seguenti sono i punti specifici:

1. Usando parti: Le condizioni di lavoro di diverse parti del forno EAF sono molto diverse, che devono essere abbinate ai corrispondenti materiali refrattari. Come il fondo del forno per resistere alla pressione statica in acciaio liquido ad alta temperatura, all'erosione delle scorie e allo stress termico, è possibile sceglieremattoni in carbonio di magnesio, mattoni di magnesio, ecc.; Linea delle scorie del forno dell'erosione delle scorie e shock termico è grave, mattoni di carbonio di magnesio,mattoni di magnesio cromoè una scelta migliore; Coperchio forno rivolto verso l'alta temperatura delle radiazioni dell'arco dell'elettrodo, adatto a parti prefabbricate di Chrome corindum, ecc.; Dalla foce dell'acciaio deve essere in grado di resistere all'acciaio liquido e alle scorie di carbonio di magnesio o corindum dalla bocca dei mattoni d'acciaio.

2. Condizioni di lavoro: Le refrattari dovrebbero essere selezionate in base all'ambiente di lavoro specifico del forno EAF. Se la temperatura di fusione è alta, sono necessari materiali ad alta refrattarietà, come refrattari contenenti allumina, ossido di magnesio e altri componenti ad alto punto di fusione; Se il forno è un'atmosfera ossidante, i mattoni di magnesio-cromo e altri materiali antiossidanti sono più adatti; Per l'apertura frequente e l'arresto del forno elettrico, è necessario scegliere le refrattari con una buona resistenza alle scosse termiche, come mattoni di magnesio-carbonio, mattoni in alluminio-carbonio e così via.

3. Prestazioni refrattarie: Gli indicatori chiave di prestazione del materiale ne determinano l'applicabilità. L'elevata refrattarietà è la base per garantire che alle alte temperature non si ammorbidiscano, non si sciolgono; Una buona resistenza alle shock termiche può impedire il materiale nei rapidi cambiamenti nella crepa di temperatura, lo spalling; La forte resistenza all'erosione delle scorie può resistere all'erosione chimica delle scorie e alla penetrazione, prolungando la durata del servizio; La resistenza ad alta temperatura sufficiente consente al materiale di resistere al carico ad alte temperature senza deformazione.

4. Compatibilità materiale: I materiali refrattari dovrebbero essere compatibili con le scorie, l'acciaio e altri materiali per la fodera del forno nel forno EAF. Ad esempio, il materiale refrattario alcalino è adatto per l'ambiente delle scorie alcaline, il materiale refrattario acido è adatto per l'ambiente delle scorie acide, altrimenti si verificherà una reazione chimica, accelerano l'erosione del materiale refrattario. Allo stesso tempo, anche diverse parti del materiale refrattario dovrebbero avere una buona compatibilità, per evitare il coefficiente di espansione termica e altre differenze sono troppo grandi, con conseguente combinazione di crepe e altri problemi.

5. Fattore di costo: In base alla premessa di soddisfare i requisiti di utilizzo, il costo è una considerazione importante. Considerare il costo di approvvigionamento dei materiali refrattari, i costi di trasporto, i costi di costruzione e la durata. Alcuni materiali ad alte prestazioni, sebbene un prezzo elevato, ma una lunga durata, il costo completo può essere più conveniente. Ad esempio, l'uso di mattoni di carbonio di magnesio di alta qualità nelle parti chiave del grande forno EAF, sebbene il costo di approvvigionamento sia elevato, ma possa ridurre il numero di interruzioni di manutenzione, migliorare l'efficienza della produzione e nel lungo periodo i benefici economici sono migliori.

(1) Danno per il rivestimento del forno: se il rivestimento del forno sembra essere parzialmente rimosso, fori traforati e altri danni gravi, è necessario fermare il forno in tempo per la riparazione.

Metodo di riparazione: prima di tutto, la parte danneggiata del rivestimento del forno completamente rimosso, quindi in conformità con i requisiti del processo in muratura del rivestimento del forno, rivendendo il nuovo forno. Nel processo di muratura, dovremmo controllare rigorosamente la qualità dei materiali refrattari e la qualità della costruzione per garantire che la qualità del rivestimento in muratura soddisfi i requisiti.

(2) guasto dell'elettrodo: se l'elettrodo si interrompe, le crepe e altri guasti, smettono immediatamente di usare l'elettrodo e sostituirlo con uno nuovo. Allo stesso tempo, analizzare le cause di guasto dell'elettrodo, come problemi di qualità degli elettrodi, funzionamento improprio, ecc. E adottare misure appropriate per risolvere il problema per evitare che si verifichino nuovamente errori simili.

(3) guasti elettrici: quando il sistema elettrico si guasta, come corto circuito, sovraccarico, perdite, ecc., L'alimentazione deve essere interrotta immediatamente e revisione dal personale di manutenzione elettrica professionale. Il personale di manutenzione deve utilizzare strumenti di test professionali, come multimetro, tester di resistenza all'isolamento, ecc. Per trovare il punto di guasto, determinare la causa del guasto e riparare o sostituire le apparecchiature elettriche danneggiate.

(4) Fallimento del sistema di raffreddamento: se la perdita del sistema di raffreddamento, l'alta temperatura dell'acqua o lo scarso flusso d'acqua e altri guasti, il forno deve essere arrestato in tempo per verificare. Per guasto di perdita d'acqua, per trovare il punto di perdita, riparare o sostituire i tubi dell'acqua danneggiati, le valvole e altri componenti. Per il problema dell'alta temperatura dell'acqua o del cattivo flusso d'acqua, pulire la scala e le impurità nella pipeline dell'acqua di raffreddamento, controllare il funzionamento della pompa dell'acqua per garantire il normale funzionamento del sistema di raffreddamento.

Zinfon Refractory Technology Co., Ltd

Siamo un fornitore di materiali refrattari che integra R&S, produzione, costruzione, deposito e commercio.

Offriamo vari refrattari di magnesia e allumina, tra cui prodotti a forma e non addienta, materie prime e prodotti chimici correlati.

Siamo certificati in ISO9001, ISO14001, ISO45001 e altre certificazioni nazionali e locali come segue:

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