Kāds ir siltuma līdzsvars EAF?

Elektriskās loka krāsnis (EAF) ir modernu tērauda ražošanas stūrakmens, piedāvājot elastību, energoefektivitāti un spēju pārstrādāt metālu metāllūžņus . Viens no kritiskākajiem EAF darbības aspektiem irkarstuma līdzsvars-Varnijs starp enerģijas ievadi un izvadi . Siltuma līdzsvara izpratne ir būtiska, lai optimizētu krāsns veiktspēju, samazinātu enerģijas patēriņu un uzlabotu tērauda kvalitāti .

Šajā rakstā mēs sadalīsim siltuma līdzsvara jēdzienu EAF, izpētīsim tā galvenos komponentus un pārrunāsim, kā tērauda ražotāji to var optimizēt, lai iegūtu labāku efektivitāti .

Siltuma bilance attiecas uz visu siltumenerģijas, kas nonāk un atstāj krāsni ., uzskaite. Mērķis ir nodrošināt, ka piegādātā enerģija (galvenokārt elektrība) tiek efektīvi izmantota, lai izkausētu lūžņus, pārstrādātu tēraudu un kompensētu siltuma zudumus .}, kompensējot .}}}}}}}}}. rafinēšana un kompensācija .}}}}}. rafinēšana un kompensācija .}}}}}..

Vienkāršotu siltuma bilances vienādojumu var izteikt šādi:

Enerģijas ievade=enerģijas izeja + siltuma zudumi

Pārbaudīsim katru komponentu detalizēti .

Galvenais enerģijas avotsEAF tērauda izgatavošanair elektriskā jauda, ​​bet modernās krāsnis izmanto arī ķīmisko enerģiju no eksotermiskām reakcijām un papildu degvielām .

a) Elektriskā enerģija (loka jauda)

Elektriskā loka starp elektrodiem un lūžņiem ģenerē intensīvu siltumu (~ 3500 grādu) .

Jaudas ieeja ir atkarīga no transformatora jaudas, elektrodu pozicionēšanas un loka stabilitātes .

Tipisks patēriņš:350–500 kWh uz tonnu tērauda .

b) ķīmiskā enerģija (eksotermiskās reakcijas)

Tādu elementu, piemēram, oglekļa (C), silīcija (SI) un alumīnija (AL), oksidēšana atbrīvo siltumu .

Piemērs:

SI+O2 → Sio 2+ Heatsi+O2 → SiO2+siltums

Skābekļa injekcija un oglekļa injekcija (putojošai izdedžai) uzlabo šīs reakcijas .

c) Papildu degviela (degļi un skābeklis)

Dabasgāzes vai eļļas degļi Uzkarsē lūžņus, lai samazinātu elektriskās enerģijas pieprasījumu .

Oksi-degvielas degļi uzlabo kušanas efektivitāti, mērķējot uz aukstiem plankumiem .

Noderīgais karstums ir enerģija, kas patērēta:

a) Sametru kušana

Lielākais enerģijas patērētājs (~ 60-70% no kopējās ieejas) .

Atkarīgs no lūžņu veida (blīvs vs . gaismas lūžņi) .

b) šķidrs tērauds sildīšana

Izkausēta tērauda paaugstināšana līdz vēlamajai pieskaršanās temperatūrai (~ 1,600–1 650 grādu) .

c) Sārņu veidošanās un rafinēšanas reakcijas

Enerģija tiek izmantota izdedžu veidošanai (CAO, MGO) un rafinēšanai (dekarburizācijai, Defosforizācijai) .

Neskatoties uz tehnoloģiskajiem sasniegumiem, EAF joprojām piedzīvo enerģijas zudumus:

a) Dzesēšanas sistēmas zaudējumi (~ 10-15%)

Ar ūdeni dzesētie paneļi, jumts un elektrodi absorbē siltumu .

Papildu dzesēšanas sistēmas atgūst nedaudz siltuma, lai uzsildītu lūžņus .

b) bezgāzu un radiācijas zudumi (~ 8-12%)

Karstās izplūdes gāzes aizvada ievērojamu enerģiju .

Mūsdienu EAF izmantošanaatkritumu siltuma atjaunošanāsSistēmas, lai uztvertu šo enerģiju .

c) Sārņu un izšļakstīšanas zaudējumi (~ 5-10%)

Karstā sārņa saglabā siltumu un periodiski tiek noņemts .

Metāla izšļakstīšanās (loka nestabilitātes dēļ) noved pie materiāla zuduma .

Siltuma līdzsvara uzlabošana samazina enerģijas izmaksas un palielina produktivitāti . Galvenās stratēģijas ir:

1. Metāllūžņi

Virzīšanās ar metāllūžņiem ar bezgāzu siltumu (e . g .,Consteel® EAF) samazina elektrības izmantošanu20-30%.

2. putu sārņu prakse

Oglekļa un skābekļa ievadīšana rada putojošu sārņu slāni, kas izolē loku, uzlabojot enerģijas pārnesi .

3. Oxy-Fuel Burners un pēckombizācija

Degļi samazina aukstos plankumus, bet pēckombizācijas apdegumi CO ārpusgāzē, lai atgūtu papildu siltumu .

4. Papildu procesa vadība

Uz AI balstītas sistēmas optimizē loka garumu, skābekļa iesmidzināšanu un enerģijas sadalījumu reālā laikā .

5. atkritumu siltuma reģenerācija

Izplūdes siltuma pārveidošana tvaikā vai elektrībā uzlabo kopējo efektivitāti .

Siltuma bilance EAF tērauda ražošanā ir dinamiska enerģijas ievades, noderīgā siltuma un neizbēgamo zudumu mijiedarbība ., optimizējot lūžņu sildīšanu, izdedžu pārvaldību un uzlabotas vadības sistēmas, tērauda ražotāji var sasniegt zemāku enerģijas patēriņu, samazinātas izmaksas un augstāku produktivitāti .}

Attīstoties EAF tehnoloģijai, tādas inovācijas kā ūdeņraža bāzes tērauda ražošana un viedās krāsns vadība vēl vairāk no jauna definēs siltuma līdzsvara efektivitāti .

Ghosh, a ., un chatterjee, a . (2008) .Dzelzs veidošana un tērauda ražošana: teorija un prakse. phi mācīšanās .

Jones, j . a . t ., & bowman, b . (2019) .Elektriskā loka krāsns tērauda ražošana. AIST .

Modaresi, r ., & müller, d . b . (2014) . "Globālā tērauda pārstrāde: EAFS loma .}"Rūpnieciskās ekoloģijas žurnāls.

Vai vēlaties dziļāk ienirt kādā īpašā EAF siltuma līdzsvara aspektā?Sazinieties ar mumstagad .

Xi'an Huachang Metalurgical Technology Co ., Ltd .

Adrese:9. stāvs, C/Vanmetropolis ēka, nē .1 Tangyan Rd . Gaoxin 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