ความสมดุลความร้อนใน EAF คืออะไร?

เตาไฟฟ้าอาร์คไฟฟ้า (EAFS) เป็นรากฐานที่สำคัญของการผลิตเหล็กที่ทันสมัยนำเสนอความยืดหยุ่นประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความสามารถในการรีไซเคิลเศษโลหะ . หนึ่งในแง่มุมที่สำคัญที่สุดของการทำงานของ EAF คือสมดุลความร้อน-ความสมดุลระหว่างอินพุตพลังงานและเอาท์พุท . การทำความเข้าใจความสมดุลความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับประสิทธิภาพของเตาเผาการลดการใช้พลังงานและการปรับปรุงคุณภาพเหล็ก .}

ในบทความนี้เราจะแยกแนวคิดของความสมดุลความร้อนใน EAFS สำรวจส่วนประกอบสำคัญและอภิปรายว่าผู้ผลิตเหล็กสามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นได้อย่างไร .

ความสมดุลความร้อนหมายถึงการบัญชีของพลังงานความร้อนทั้งหมดที่เข้ามาและออกจากเตา . เป้าหมายคือเพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานที่จ่าย (ไฟฟ้าส่วนใหญ่) ใช้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการหลอมละลายเศษเหล็กกลั่นเหล็กและชดเชยการสูญเสียความร้อน .}}}}

สมการสมดุลความร้อนที่ง่ายขึ้นสามารถแสดงเป็น:

อินพุตพลังงาน=เอาท์พุทพลังงาน + การสูญเสียความร้อน

ลองตรวจสอบแต่ละองค์ประกอบในรายละเอียด .

แหล่งพลังงานหลักในการทำเหล็ก Eafคือพลังงานไฟฟ้า แต่เตาเผาที่ทันสมัยยังใช้พลังงานเคมีจากปฏิกิริยาคายความร้อนและเชื้อเพลิงเสริม .

a) พลังงานไฟฟ้า (พลังงานอาร์ค)

ส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าและเศษซากสร้างความร้อนที่รุนแรง (~ 3,500 องศา) .

อินพุตพลังงานขึ้นอยู่กับความจุของหม้อแปลงการวางตำแหน่งอิเล็กโทรดและความเสถียรของอาร์ค .

การบริโภคทั่วไป:350–500 kWh ต่อตันเหล็ก .

b) พลังงานเคมี (ปฏิกิริยาคายความร้อน)

ออกซิเดชันขององค์ประกอบเช่นคาร์บอน (c), ซิลิกอน (Si) และอลูมิเนียม (AL) ปล่อยความร้อน .

ตัวอย่าง:

Si+O2 → SiO 2+ Heatsi+O2 → SiO2+ความร้อน

การฉีดออกซิเจนและการฉีดคาร์บอน (สำหรับตะกรันโฟม) ช่วยเพิ่มปฏิกิริยาเหล่านี้ .

c) เชื้อเพลิงเสริม (Burners & Oxy-Fuel)

เตาก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันไม่ได้อุ่นเศษซากเพื่อลดความต้องการพลังงานไฟฟ้า .

เครื่องเผาไหม้เชื้อเพลิงออกซิเจนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการหลอมละลายโดยกำหนดเป้าหมายจุดเย็น .

ความร้อนที่มีประโยชน์คือพลังงานที่ใช้สำหรับ:

a) เศษหลินหลอมละลาย

ผู้บริโภคพลังงานที่ใหญ่ที่สุด (~ 60-70% ของอินพุตทั้งหมด) .

ขึ้นอยู่กับประเภทเศษซาก (หนาแน่น vs . เศษแสง) .

b) เหล็กเหลว

ยกเหล็กกล้าหลอมเหลวขึ้นสู่อุณหภูมิการแตะที่ต้องการ (~ 1,600–1,650 องศา) .

c) การก่อตัวของตะกรันและปฏิกิริยาการกลั่น

พลังงานใช้สำหรับการสร้างตะกรัน (CAO, MGO) และการกลั่น (decarburization, dephosphorization) .

แม้จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่ EAFS ยังคงประสบกับการสูญเสียพลังงาน:

a) การสูญเสียระบบระบายความร้อน (~ 10-15%)

แผงระบายความร้อนด้วยน้ำหลังคาและอิเล็กโทรดดูดซับความร้อน .

ระบบทำความเย็นขั้นสูงกู้คืนความร้อนบางอย่างสำหรับการอุ่นเศษซาก .

b) การสูญเสียออฟแก๊สและรังสี (~ 8-12%)

ก๊าซไอเสียร้อนนำพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ .

การใช้งาน EAFS ที่ทันสมัยการกู้คืนความร้อนเสียระบบที่จะจับพลังงานนี้ .

C) Slag & Splashing Losses (~ 5-10%)

Slag ร้อนยังคงความร้อนและถูกลบออกเป็นระยะ .

การสาดโลหะ (เนื่องจากความไม่แน่นอนของอาร์ค) นำไปสู่การสูญเสียวัสดุ .

การปรับปรุงสมดุลความร้อนช่วยลดต้นทุนพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน . กลยุทธ์สำคัญรวมถึง:

1. เศษซากการอุ่น

การอุ่นเศษซากด้วยความร้อนแบบออฟแก๊ส (e . g .Consteel® EAF) ตัดการใช้ไฟฟ้าโดย20-30%.

2. การฝึกสแลคโฟม

การฉีดคาร์บอนและออกซิเจนสร้างชั้นตะกรันโฟมที่ป้องกันส่วนโค้งการปรับปรุงการถ่ายโอนพลังงาน .

3. burners-fuel-fuel และโพสต์การเผาไหม้

เครื่องเผาไหม้ลดจุดเย็นในขณะที่การเผาไหม้หลังการเผาไหม้ CO ในออฟแก๊สเพื่อกู้คืนความร้อนพิเศษ .

4. การควบคุมกระบวนการขั้นสูง

ระบบที่ใช้ AI เพิ่มประสิทธิภาพความยาวส่วนโค้งการฉีดออกซิเจนและการกระจายพลังงานในเวลาจริง .

5. การกู้คืนความร้อนเสีย

การแปลงความร้อนไอเสียเป็นไอน้ำหรือไฟฟ้าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม .

ความสมดุลความร้อนในการทำเหล็ก Eaf เป็นการทำงานร่วมกันแบบไดนามิกระหว่างอินพุตพลังงานความร้อนที่เป็นประโยชน์และการสูญเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ . โดยการปรับความร้อนของเศษซากการจัดการตะกรันและระบบควบคุมขั้นสูงผู้ผลิตเหล็กสามารถใช้พลังงานลดลง

เมื่อเทคโนโลยี EAF วิวัฒนาการนวัตกรรมเช่นการสร้างเหล็กกล้าแบบไฮโดรเจนและการควบคุมเตาแบบอัจฉริยะจะเพิ่มประสิทธิภาพความสมดุลของความร้อนใหม่อีกครั้ง .}

ghosh, a ., & chatterjee, a . (2008) .การทำเหล็กและเหล็กกล้า: ทฤษฎีและการปฏิบัติ. การเรียนรู้ phi .

Jones, J . a . t ., & Bowman, b . (2019) .การผลิตเหล็กอาร์คอาร์ค. aist .

modaresi, r ., & müller, d . b . (2014) . "การรีไซเคิลเหล็กทั่วโลก: บทบาทของ EAFS ."วารสารนิเวศวิทยาอุตสาหกรรม.

คุณต้องการดำน้ำลึกลงไปในแง่มุมที่เฉพาะเจาะจงของความสมดุลความร้อนของ EAF หรือไม่?ติดต่อเราตอนนี้ .

XI'AN HUACHANG TECHNOLOGY METALLURGICAL CO ., LTD .

ที่อยู่:ชั้น 9 อาคาร C/VanMetropolis, NO .1 Tangyan Rd . District Gaoxin, Xi'an, Shaanxi Province, จีน

โทรศัพท์: +86 029 8886 4421

Mob & Wechat & Whatsapp: +86 18729567376

โทรสาร:+86 029 8886 2650

อีเมล:sales3@xahcdl.com/ candiceyang@xahcdl.com

เว็บไซต์: www . hc-furnace . com