Tengslin milli eðlis- og efnafræðilegra eiginleika grafítrafskauta og notkunar á stálframleiðslu í rafmagnsofnum

Stálframleiðsla í rafbogaofni byggist árafskautTil að mynda boga, þannig að raforku geti breyst í varmaorku í boganum, bráðnun álags í ofninum og fjarlæging óhreininda eins og brennisteins og fosfórs, og nauðsynleg frumefni (eins og kolefni, nikkel, mangan o.s.frv.) bætt við bráðið stál eða málmblöndur með ýmsum eiginleikum. Raforkuhitun getur stjórnað hitastigi ofnsins nákvæmlega og framleitt lághita úrgangsgas. Hitanýtni bogastálframleiðsluofnsins er hærri en breytisins.

Tækniþróun í stálframleiðslu með rafstöngum (EAF) á sér um 100 ára sögu, þó að aðrar aðferðir standi alltaf frammi fyrir áskorunum og samkeppni í stálframleiðslu, sérstaklega áhrifum afkastamikils súrefnisstálframleiðslu, en hlutfall stálframleiðslu með rafstöngum í heimsframleiðslu er enn að aukast ár frá ári. Í byrjun tíunda áratugarins nam stálframleiðsla með rafstöngum í heiminum 1/3 af heildarstálframleiðslu. Í sumum löndum var rafstöngin aðal stálframleiðslutæknin og hlutfall stáls sem framleitt var með EAF-bræðslu var 70% hærra en á Ítalíu.

Á níunda áratugnum var útbreidd framleiðsla á rafskautsofnum (EAF) í samfelldri steypu og smám saman mynduð „orkusparandi framleiðsluferli með forhitun á rusl, rafbogaofni, bræðslu, hreinsun, samfelldri steypu og samfelldri veltingu“. Bogaofninn er aðallega notaður til að framleiða rusl sem hráefni í stálframleiðslu á skjótum hraða. Til að sigrast á óstöðugleika í afar öflugum AC-bogaofnum, ójafnvægi í þriggja fasa aflgjafa og straumi og alvarlegum áhrifum á raforkukerfið, rannsökuðu rannsóknir á DC-bogaofnum og settu þá í iðnaðarnotkun á fyrstu öldinni.8OUm miðjan tíunda áratuginn var jafnstraumsbogaofn sem notaði aðeins eina rót grafítrafskautsins mikið notaður um allan heim (tvo rótar grafítrafskautsrótar voru notaðir í jafnstraumsbogaofnum).

Stærsti kosturinn við jafnstraumsofna er að draga verulega úr notkun grafítrafskauta. Fyrir lok áttunda áratugarins var notkun grafítrafskauta í jafnstraumsofnum 5 ~ 8 kg á tonn af stáli, og kostnaður við grafítrafskaut nam 10% af heildarkostnaði stálsins. Þrátt fyrir að gripið hafi verið til ýmissa ráðstafana minnkaði notkun grafítrafskauta niður í 4,6 kg eða 7-10% af framleiðslukostnaði. Með því að nota háafls- og ofuraflsstálframleiðslu er notkun rafskauta minnkað niður í 2 ~ 3 kJ/T stál. Með því að nota aðeins eina grafítrafskaut í jafnstraumsofnum er hægt að minnka notkun grafítrafskauta niður í 1,5 kg/T stál.

Bæði kenning og framkvæmd sýna að notkun grafít rafskauts í einu lagi getur minnkað um 40% til 60% samanborið við AC bogaofn.

d9906227551fe48b3d03c9ff45a2d14 d497ebfb3d27d37e45dd13d75d9de22

 


Birtingartími: 6. maí 2022