Proces izrade čelika za električnu luku (EAF)

Izrada čelika EAFje zainteresiran i energetski intenzivan proces koji pretvara sirovine u čelik, materijal koji je ključan za infrastrukturu, prijevoz i razne druge industrije . Jedna od najčešće korištenih metoda za proizvodnju čelika danas je električni luk peć (EAF) . Metoda EAF-a, a posebno je popularna efikasnost, fleksibilnost Istražit ćemo korake koji su uključeni u izradu čelika pomoću EAF -a i zašto je ova metoda dobila istaknutost u modernoj proizvodnji čelika .

Električna lučna peć (EAF) je vrsta peći koja koristi električnu energiju za otopljuju čelik i ostale metalne materijale . Peć stvara toplinu stvaranjem električnog luka između grafitnih elektroda i materijala otpada ., a luk je do 3, {}. metal .
Proces EAF -a razlikuje se od tradicionalnih metoda kao što je metoda visoke peći, koja koristi koks i željeznu rudu za proizvodnju rastopljenog željeza . za razliku od toga, EAF može izravno obraditi reciklirani čelik otpada, smanjujući potrebu za djevičanskim materijalima i minimizirajući utjecaj na okoliš proizvodnje čelika .

1. punjenje peći
Prvi korak uIzrada čelika EAFPostupak uključuje učitavanje peći sa sirovinama . Primarna sirovina koja se koristi u proizvodnji čelika EAF je čelik od čelika, koji u nekim slučajevima može činiti do 100% naboja . metal otpada obično se dobiva iz robe nakon konzumacije, ili odbačenog mašinera {}, ostalih materijala {4} (e . g ., mangan, kromij), a ponekad se može dodati izravno smanjeno željezo (dri) za podešavanje sastava čelika .
Peć ima velika vrata kroz koja su sirovine utovarene u školjku peći . Količina i vrsta učitanog materijala za otpad mogu utjecati na kvalitetu i ocjenu konačnog proizvoda .

2. Melting metala
Jednom kada se peć nanese, električni luk se udara između grafitnih elektroda i metala otpada ., električna energija zagrijava otpad, uzrokujući da se rastopi ., toplina generirana električnim lukom može povećati temperaturu peći preko 1.600 (2,912 f) (5,432 stupnjeva f) . rastaljeni metal, sada u tekućem stanju, naziva se rastopljeni čelik .
Tijekom ove faze, metal otpada se brzo rastopi, a nečistoće poput sumpora, fosfora i ugljika počinju se odvajati od rastaljenog čelika . Proces EAF -a je vrlo učinkovit u uklanjanju ovih nečistoća .

3. Rafiniranje čelika
Jednom kada se otpad rastopi, sljedeći korak je usavršavanje čelika kako bi se uklonili preostale nečistoće i podesili svoj kemijski sastav . To se postiže uvođenjem agensa za flukse kao što su vapno ili dolomitsko vapno, koji se kombiniraju s nečistoćama kako bi formirali šljaku koja lebdi na vrhu rastopljenog čelika {1}
Proces rafiniranja često uključuje:

• Deoksidacija: Uklanjanje kisika iz rastaljenog čelika, što može uključivati ​​dodavanje aluminija, silicija ili drugih sredstava za redukciju .
• Legiranje: Dodavanje legirajućih elemenata poput kroma, nikla i mangana kako bi se poboljšala svojstva čelika, ovisno o njegovoj namjeravanoj primjeni .
• Uklanjanje šljake: Šljaka, koja sadrži nečistoće, periodično se uklanja tijekom postupka rafiniranja kako bi se osigurala kvaliteta čelika .

Kemijski sastav čelika nadgleda se i podešava kombinacijom uzorkovanja i analize u stvarnom vremenu . To osigurava da konačni proizvod ispunjava određene zahtjeve za ocjenom i kvalitetu .

4. Tapkanje i lijevanje
Jednom kada je čelik rafiniran i postignut željeni kemijski sastav, sljedeći korak je tapkanje, gdje se rastopljeni čelik iz peći izlijeva u lonac za daljnju obradu . dodirivanje se obavlja pažljivo kako bi se izbjegla kontaminacija i osigurala da se prenese samo željeni rastaljeni čelik .
Poljaljeni čelik se zatim baca u oblike kao što su gredice, cvjetovi ili ploče, ovisno o sljedećim koracima obrade . kontinuiranom lijevanju, u kojem se rastaljeni čelik kontinuirano ulijeva u plijesni i učvršćen, uobičajena je u ovoj fazi smanjenja učinkovitosti i povećanja učinkovitosti i povećanja učinkovitosti i povećanja učinkovitosti .

5. Sekundarni metalurški tretman (neobavezno)
Nakon prisluškivanja, neki čelik može proći sekundarne metalurške tretmane kako bi se dodatno pročistile svoja svojstva . Ovi tretmani se obično provode u zasebnim pećima i mogu uključivati ​​procese poput degasiranja vakuuma, rafiniranja ladiva ili argun -kisikovog decerizacije (AOD) . pomažu u uklanjanju ostataka. Specifikacije .

6. hlađenje i kotrljanje
Konačno, očvršćeni čelik se ohladi i podvrgava mehaničkim procesima poput valjanja ili kovanja kako bi se stvorili proizvodi poput čeličnih šipki, listova ili ploča . čelik se zatim dodatno obrađuje kako bi se poboljšala njegova mehanička svojstva, poput čvrstoće, tvrdoće i duktilnosti, različitim tehnikama ukidanja ili ublažavanja {{{1

1. koristi okoliša

Jedna od glavnih prednostiIzrada čelika EAFProces je njegova sposobnost recikliranja metala otpada, što smanjuje potrebu za rudanjem sirovina poput željezne rude ., to ne samo da čuva prirodne resurse, već smanjuje potrošnju energije i emisije stakleničkih plinova .}
2. fleksibilnost

EAF -ovi mogu proizvesti širok raspon čeličnih stupnjeva i mogu obraditi razne vrste otpadnih metala, što ih čini vrlo fleksibilnim i prilagodljivim zahtjevima tržišta .
3. energetska učinkovitost

Dok EAF-ovi troše značajne količine električne energije, oni su općenito energetski učinkovitiji od tradicionalnih visokih peći, posebno ako ih pokreću obnovljivi izvori energije .
4. Brže pokretanje i isključivanje

EAF -ovi se mogu pokrenuti i isključiti relativno brzo, pružajući veću operativnu fleksibilnost .

1. r . b . (2002) . Električni luk Furnace SteelMaking . časopis za tehnologiju obrade materijala . https: // doi . org/10.1016/s 0924-0136 (01) 01301- x x
2. zhang, y ., & zhang, x . (2017) . čelično stvaranje u električnim lučnim pećima: principi i aplikacije . elsevier {}}
3. bhaskar, r ., & sahu, p . (2020) . Pregled na električnom luku za peći: energetska učinkovitost i inovacije . Materijalci i inženjering {}} {}} . https: // doi . org/10 . 1016/j.mser .2020.03.002