วิธีการผลิตเหล็กด้วยเตาอาร์คไฟฟ้า

วิธีการผลิตเหล็กด้วยเตาอาร์คไฟฟ้า

กระบวนการถลุงเตาอาร์คไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ วิธีออกซิเดชัน วิธีออกซิเดชันกลับ และวิธีไม่ออกซิเดชัน ด้วยการพัฒนาและความสมบูรณ์ของเทคโนโลยีการกลั่นขั้นที่สอง เตาไฟฟ้าได้เริ่มเปลี่ยนจากอุปกรณ์การถลุงเป็นอุปกรณ์หลอม และถูกใช้เป็นเตาหลอมและเตาหลอมหลัก

1. วิธีการออกซิเดชันของเตาอาร์คไฟฟ้า

ลักษณะของวิธีการออกซิเดชันคือมีช่วงออกซิเดชันในระหว่างกระบวนการถลุง ซึ่งสามารถทำงานให้เสร็จสิ้นได้ เช่น การลดปริมาณฟอสฟอไรเซชันของคาร์บอน การกำจัดแก๊ส และการกำจัดสิ่งเจือปน ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับวัสดุอินพุตของเตาหลอม และเหล็กเกือบทุกประเภทสามารถถลุงด้วยวิธีออกซิเดชันได้ มีสามวิธีหลักๆ

• กระบวนการตะกรันเดี่ยว

ช่วงละลาย, (เสร็จสิ้นการหลอม),ระยะเวลาออกซิเดชัน(การเป่าออกซิเจนเพื่อการกลั่น, การเป่า C), (การไหลของตะกรัน),กรีดเหล็ก

ในช่วงระยะเวลาหลอมเหลวจนถึงช่วงออกซิเดชัน จะเกิดเฉพาะตะกรันออกซิไดซ์หลักเท่านั้น จากนั้นจึงเสร็จสิ้นกระบวนการกลั่นภายในเตาเผา เมื่อเหล็กกรีด ให้เติมตะกรันรีดิวซ์และโลหะผสมเฟอร์โรอัลลอย ปรับองค์ประกอบและอุณหภูมิโดยการกวนแก๊ส โดยทั่วไปจะร่วมมือกับเตา LF เพื่อการผลิต

• กระบวนการตะกรันกึ่งคู่

ช่วงละลาย, (เสร็จสิ้นการหลอม),ระยะเวลาออกซิเดชัน(เป่าออกซิเจนเพื่อการกลั่น, เป่า C), (กำจัดตะกรัน)ระยะเวลาการลด(มะนาว เฟอร์โรอัลลอย ฯลฯ)กรีดเหล็ก

เมื่อสิ้นสุดช่วงออกซิเดชัน ให้กำจัดตะกรันที่ถูกออกซิไดซ์ออก เพิ่มตะกรันรีดิวซ์และโลหะผสมเฟอร์โรอัลลอยด์ลงในเตาเผา และผลิตเฉพาะตะกรันรีดิวซ์ต่ำในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น ปรับส่วนผสมและอุณหภูมิก่อนกรีดเหล็ก โดยทั่วไปจะร่วมมือกับเตา LF เพื่อการกลั่นภายนอก

• กระบวนการตะกรันคู่

ช่วงละลาย, (เสร็จสิ้นการหลอม),ระยะเวลาออกซิเดชัน(เป่าออกซิเจนเพื่อการกลั่น, เป่า C), (กำจัดตะกรัน)ระยะเวลาการลด(เติมผงคาร์บอน เฟอร์โรซิลิกอน มะนาว และเฟอร์โรอัลลอย ฯลฯ)กรีดเหล็ก

ในช่วงระยะเวลาหลอมเหลวถึงช่วงออกซิเดชัน ตะกรันออกซิไดซ์จะเกิดขึ้น และหลังจากการลดฟอสฟอไรเซชันและการปรับปริมาณคาร์บอน ตะกรันออกซิไดซ์จะถูกกำจัดออกจนหมด Fe-Mn, Fe-Si และวัสดุออกซิเดชันเบื้องต้นอื่นๆ จะถูกเติมเข้าไป ตามด้วยปูนขาว ฟลูออไรต์ สารสร้างตะกรันสังเคราะห์ ฯลฯ เพื่อผลิตตะกรันบางๆ ผงคาร์บอน Fe-Si และวัสดุอื่นๆ จะถูกเติมเป็นกลุ่มสำหรับการกำจัดออกซิเดชั่น การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และการปรับองค์ประกอบในเตาเผา แตะเหล็กหลังจากการดีออกซิเดชันขั้นสุดท้าย

2. วิธีรีเทิร์นออกซิเดชัน

วิธีการรีเทิร์นออกซิเดชันหรือที่เรียกว่าวิธีการลดตะกรันสองเท่านั้นมีคุณลักษณะเฉพาะคือระยะเวลาออกซิเดชันที่สั้นกว่าในกระบวนการถลุง ซึ่งผลิตทั้งตะกรันที่ถูกออกซิไดซ์และตะกรันที่ลดลง และสามารถเป่าออกซิเจนเพื่อสลายคาร์บอน กำจัดก๊าซ และขจัดสิ่งเจือปน

วิธีนี้กำจัดฟอสฟอรัสได้ยาก และต้องใช้ประจุของเตาหลอมที่ประกอบด้วยเศษเหล็กหมุนเวียนฟอสฟอรัสต่ำ วิธีการเป่าด้วยออกซิเจนแบบส่งคืนเศษโลหะ เนื่องจากมีปริมาณการแยกคาร์บอนน้อยและมีระยะเวลาออกซิเดชันสั้น ไม่เพียงแต่สามารถกำจัดองค์ประกอบที่เป็นอันตรายเท่านั้น แต่ยังช่วยคืนองค์ประกอบโลหะผสมจำนวนมากอีกด้วย ทำให้เหมาะสำหรับการถลุงเกรดเหล็กที่มีโครเมียมและทังสเตน เช่น สแตนเลสและ เหล็กความเร็วสูง

3. วิธีการไม่ออกซิเดชั่น

วิธีการไม่ออกซิเดชั่น ดังที่ชื่อบอก หมายความว่าไม่มีช่วงออกซิเดชัน ไม่มีข้อกำหนดสำหรับการลดฟอสฟอไรเซชัน การแยกคาร์บอน และการกำจัดก๊าซ หลังจากการหลอม เศษเหล็กจะเข้าสู่ช่วงการลดขนาดโดยตรง: มีข้อกำหนดที่เข้มงวดกับเศษเหล็ก โดยไม่มีสนิม ความแห้ง มีปริมาณฟอสฟอรัสต่ำ และมีปริมาณคาร์บอนที่แม่นยำ

สามารถรีไซเคิลองค์ประกอบโลหะผสมส่วนใหญ่ในเศษเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการใช้พลังงาน ตะกรันและการใช้สารออกซิแดนท์ และยังเป็นประโยชน์ต่ออายุการใช้งานของซับในเตาเผาอีกด้วย