Vai elektriskā loka krāsns izmanto daudz elektrības?

Elektriskās loka krāsns (EAF) ir kļuvusi par ilgtspējīgas tērauda ražošanas stūrakmeni, piedāvājot tīrāku alternatīvu tradicionālajām sprādzieniem. Bet viens jautājums kavējas gan nozares jaunpienācēju, gan veterānu prātos:Vai EAF izmanto daudz elektrības?Atbilde nav vienkārša jā vai nē-tā ir atkarīga no tā, kā jūs izmērāt efektivitāti, salīdzināt alternatīvas un piesaistīto tehnoloģiju.

Šajā emuārā mēs izsaiņojam EAF elektroenerģijas prasības, izpētīsim, kas viņiem padara energoietilpīgus (vai pārsteidzoši efektīvus), un atklāsit stratēģijas, lai samazinātu viņu spēka pēdas nospiedumu. Neatkarīgi no tā, vai novērtējat jaunas iekārtas aprīkojumu vai optimizējat esošu operāciju, šajā rokasgrāmatā tiks precizēta EAF elektroenerģijas patēriņa realitāte.

Pievērsīsimies zilonim telpā iepriekš: EAF ir elektrības aprīkojums. Tipisks EAF nepieciešams350–600 kWh elektrības, lai iegūtu vienu tonnu šķidra tērauda, atkarībā no tādiem faktoriem kā lūžņu kvalitāte, krāsns dizains un darbības prakse. Raugoties perspektīvā, tas ir pietiekami daudz enerģijas, lai darbinātu vidējo ASV mājsaimniecību12–20 dienas.

Lai arī, šis skaitlis stāsta tikai daļu no stāsta. Salīdzinot ar integrēto tērauda ražošanu (sprādziena krāsns/pamata skābekļa krāsns maršruti), EAF bieži izmanto60–70% mazāka kopējā enerģijajo viņi apiet no oglēm atkarīgo dzelzs rūdas samazināšanu. Galvenā atšķirība slēpjasenerģijas tips: EAF lielā mērā paļaujas uz elektrību, savukārt smadzenes patērē lielu daudzumu fosilā kurināmā.

Avots: Starptautiskā enerģijas aģentūra (IEA), 2023. gads

Saprast, kāpēcEAF tērauda izgatavošanaKrāsns pieprasa ievērojamu elektrību, sadalīsim to pamatfunkciju: kausēšanas un rafinēšanas lūžņu tērauda vai tieša samazināta dzelzs (DRI) rafinēšana.

Elektrisko loka fizika

Elektriskās loka, kas ģenerētas starp grafīta elektrodiem un metāla lādiņa sasniedzamību, kas pārsniedz 3, 000 grādu (5 432 grādi F). Šī intensīvā karstuma sašķidrināšanas tērauds 45–60 minūtēs, salīdzinot ar stundām sprādziena krāsnī. Kompromiss? Šāda ekstrēmā siltuma ģenerēšana elektriski ir pēc būtības, kas ir ieslēgta ar jaudu.

Galvenās elektrības lietošanas fāzes

• Kūstot (70–80% no kopējās jaudas): cieto lūžņu pārvēršana šķidrā tēraudā.
• Rafinēšana (15–25%): piemaisījumu, piemēram, sēra un fosfora, noņemšana.
• Temperatūras uzturēšana (5–10%): izkausētā tērauda uzturēšana pieskaršanās laikā.

Kaut arī EAF ir efektīvi pēc projektēšanas, daži mainīgie var palielināt elektrības izmantošanu. Lūk, ko skatīties:

a) Lūžņu kvalitāte: netīrais enerģijas atkritumu noslēpums

• Zema blīvuma lūžņi (piemēram, sasmalcinātas automašīnas) satur gaisa spraugas, liekot krāsnim smagāk strādāt.
• Piesārņotajiem lūžņiem (taukainai vai krāsotam metālam) nepieciešama papildu enerģija, lai sadedzinātu piemaisījumus.
• Risinājums: ieguldiet iepriekš sakārtotās, augstas kvalitātes lūžņos vai izmantojiet pirmskarsēšanas sistēmas, piemēram, Consteel®, lai samazinātu kušanas laiku.

b) elektrodu patēriņš: klusa enerģijas aizplūšana

Grafīta elektrodi noārdās darbības laikā, un sliktas kvalitātes elektrodi palielina pretestību un enerģijas zudumus.

Pro padoms: īpaši lielas enerģijas (UHP) elektrodi ilgst ilgāk un saglabā loka stabilitāti, griežot enerģijas patēriņu par 3–5%.

c) neefektīvi barošanas avoti

Vecāki transformatori un slikti regulētas sprieguma sistēmas atkritumu enerģiju. Mūsdienu līdzstrāvas loka krāsnis samazina pārraides zudumus5–7%salīdzinot ar maiņstrāvas sistēmām.

d) siltuma atgūšanas trūkums

EAF izplūdes gāzes var sasniegt1200–1 400 grādu-Kalts siltums, kas varētu uzkarsēt lūžņus vai radīt tvaiku.

Inovāciju brīdinājums: Primetals Technologies 'Eaf Quantum atgūstas līdz20% atkritumu siltuma, Neto elektrības vajadzību samazināšana.

Kaut arī EAF izmanto vairāk elektrības, to kopējais enerģijas profils ir zaļāks un bieži vien rentablāks:

*Pieņem {{{0}}. 08/kwhelectricityand.08/kwhelectricityand100/tonnas ogles.
Avots: Pasaules tērauda asociācija, 2022. gads

Līdzņemšana: EAFS Excel reģionos ar pieejamu elektrību un oglekļa nodokļiem. Piemēram, ASV mini dzirnavas, kas izmanto EAF, ražo tēraudu plkst150 USD par tonnu mazāknekā dažos gadījumos integrētās dzirnavas.

EAF enerģijas rēķina samazināšana nav tikai naudas ietaupīšana-tā ir konkurences nepieciešamība. Lūk, kā nozares vadītāji to dara:

a) ai-optimizēta kušana

Tenova IEAF® izmanto mašīnu mācīšanos, lai reālā laikā pielāgotu elektrodu pozīcijas, loka garumu un enerģijas sadalījumu. Rezultāts:8–12% zemāks kWh/tonun mazāk elektrodu pārtraukumu.

b) putojoša sārņu prakse

Oglekļa un skābekļa injicēšana rada burbuļojošu sārņu slāni, kas izolē loku, samazinot starojuma zudumus. Enerģijas ietaupījums:20–30 kWh/t.

c) hibrīda uzlāde

20–30% DRI sajaukšana ar lūžņiem stabilizē procesu, izvairoties no enerģijas tapas, ko izraisa nekonsekventa lūžņu kvalitāte.

d) zaļš ar atjaunojamiem enerģijas avotiem

EAF savienošana ar saules enerģiju vai vēja enerģiju mazina atkarību no režģa. Zviedrijas H2 zaļā tērauda plāno palaist EAFS100% hidroenerģija, Co₂ emisijas samazināšana līdz nullei.

Jaunās tehnoloģijas sola no jauna definēt EAF efektivitāti:

Ūdeņraža bāzes DRI: dabasgāzes aizstāšana ar zaļo ūdeņradi DRI ražošanā varētu novērst 95% no EAF netiešajām emisijām (MidRex H2 ™ izmēģinājumi).

DC loka krāsnis: šīs sistēmas samazina mirgošanas un enerģijas zudumu, sasniedzot 92–95% elektrisko efektivitāti salīdzinājumā ar 85–88% maiņstrāvas krāsnīm.

Digitālie dvīņi: krāsns darbību imitēšana virtuālajos modeļos palīdz optimizēt enerģijas izmantošanu pirms reālās pasaules izmēģinājumiem.

Jā, EAF patērē ievērojamu elektrību, bet viņi joprojām irvisefektīvākā un pielāgojamākā iespējapārstrādātai tērauda ražošanai. Ar viediem uzlabojumiem augi var sasniegt tik zemu enerģijas intensitāti300 kWh/t, konkurēt pat ar vislabākajām veiktspējas sprādziena krāsnīm.

Vietā [jūsu uzņēmuma nosaukums] mēs inženierijas EAF risinājumi, kas līdzsvaro jaudas prasības ar rentabilitāti. Sākot ar AI vadītām vadības sistēmām līdz siltuma atjaunošanas vienībām, mūsu tehnoloģijas palīdz ražot vairāk tērauda ar mazāk enerģijas.

Vai esat gatavs samazināt elektrības izmaksas un oglekļa nospiedumu? Izpētiet mūsu EAF jauninājumus un atklājiet, kā mēs no jauna definējam tērauda ražošanas efektivitāti.

1. Starptautiskā enerģijas aģentūra (IEA). (2023).Tērauda nozares enerģijas patēriņa analīze.
2. Pasaules tērauda asociācija. (2022).Ilgtspējas rādītāji tērauda ražošanai.
3. Tenova. (2023).IEAF®: Gudra kausēšana mūsdienu EAF.
4. Midrex tehnoloģijas. (2024). *H2 ™ uz ūdeņraža bāzes DRI pilota rezultāti*.

Xi'an Huachang Metalurgical Technology Co., Ltd.

Adrese:9. stāvs, C/Vanmetropolis ēka, Nr.1 ​​Tangyan Rd. Gaoksīna rajons, Xi'an, Shaanxi province, Ķīna

Tālr. +86 029 8886 4421

Mob & WeChat & WhatsApp: +86 18729567376

Fakss:+86 029 8886 2650

E-pasts:sales3@xahcdl.com/ candiceyang@xahcdl.com

Vietne: www.hc-furnace.com