Postopek električnega loka (EAF) je široko uporabljena metoda pri proizvodnji jekla, zlasti pri recikliranju odpadnega jekla ., znan je po tem, da je bolj prilagodljiv in okolju prijazen kot tradicionalna metoda eksplozije peči . eden najpomembnejših dejavnikov, ki vplivajoIzdelava jekla EAFAli je njegova poraba električne energije . V tem blogu bomo raziskali, koliko električne energije porabi EAF na tono proizvedenega jekla, dejavnike, ki vplivajo
1. poraba električne energije EAF
On average, an Electric Arc Furnace (EAF) consumes between 400 to 600 kWh (kilowatt-hours) of electricity per tonne of steel produced. This is a general range, but the exact consumption can vary depending on several factors such as the type of material being melted, the size and design of the furnace, and the production practices of the steel plant.
Razčlenitev porabe energije
Primarna poraba energije EAF je pripisana trem ključnim fazam:
1. taljenje odpadkov: Začetni korak v procesu EAF vključuje uporabo električnih lokov za taljenje jekla odpadkov . Ta korak zahteva velike količine električne energije za ustvarjanje visokih temperatur (približno 1.600 stopinj ali 2,912 stopinj F), potrebno za taljenje jekla .
Nj
3. Generacija toplote: postopek EAF vključuje tudi vzdrževanje temperature v peči
Ključne energijske metrike
Nj
Nj
2. dejavniki, ki vplivajo na porabo električne energije
Več dejavnikov vpliva na količino porabljene električne energije vIzdelava jekla EAFpostopek:
2.1 Vrsta surovine
- Kakovost jekla ostankov: višja kot je kakovost in homogenost odpadnega jekla, manj energije je potrebno, da ga stopijo . onesnaževalcev, kot so plastika, guma ali neželene kovine (kot aluminij)
- Uporaba neposredno reduciranega železa (DRI): Ko je jeklo odpadkov dopolnjeno z neposredno zmanjšano železo (DRI), se poraba energije lahko nekoliko poveča, saj DRI zahteva več energije za taljenje v primerjavi z odpadki ., vendar lahko DI izboljša tudi konsistenco izdelka, kar je lahko pomembno za visoko kakovostno proizvodnjo jekla .
2.2 Učinkovitost in tehnologija peči
- Starost in oblikovanje peči: sodobni EAF, opremljeni z naprednimi tehnologijami, kot so vbrizgavanje kisika, transformatorji z visoko učinkovitostjo in natančnejši sistemi za nadzor temperature, ponavadi porabijo manj električne energije v primerjavi s starejšimi modeli .
- Predgrevanje ostankov: Nekateri EAF uporabljajo tehnike predgrevanja, na primer z uporabo izpušnih plinov za predgrevanje ostankov, preden vstopi v peč . To zmanjša količino električne energije, potrebne za doseganje potrebnih temperatur za taljenje .
2.3 Proizvodna lestvica in prakse polnjenja
- Velikost serije: Večje serije ostankov je mogoče pogosto obdelati bolj učinkovito, kar znižuje porabo energije na tono jekla . manjše serije, vendar lahko zahteva več energije glede na količino proizvedenega jekla .
- Postopek polnjenja: Način, kako se v peč doda materiali (i . e ., način polnjenja) vpliva tudi
2.4 Sistemi za obnovo in obnovitev toplote
- Sistemi za obnavljanje energije: Mnoge sodobne jeklene rastline uporabljajo sisteme za obnavljanje energije, ki zajemajo toploto iz peči in jo ponovno uporabijo v drugih delih rastline . To zmanjšuje celotno porabo električne energije postopka EAF in poveča celotno učinkovitost rastlin .
3. Izboljšanje energetske učinkovitosti v EAFS
Jeklarska industrija je močno napredovala pri izboljšanju energetske učinkovitosti električnih ločnih peči . z naraščajočimi stroški energije in naraščajočimi okoljskimi pomisleki, mnogi proizvajalci jeklarjem sprejemajo nove tehnologije in prakse za znižanje porabe električne energije .
3.1 Vbrizgavanje kisika in predgrevanje ostankov
- Vbrizgavanje kisika: Vbrizgavanje kisika v peč lahko pospeši zgorevanje ogljika v jeklenem ostanku in tako zniža količino električne energije, potrebne za dosego želene temperature . Ta postopek lahko zmanjša porabo energije za do 20%.
- Predgrevanje ostankov: Predgrevanje ostankov z vročimi plini ali drugimi metodami zmanjšuje količino električne energije, potrebne za dvig temperature ostankov, kar lahko prispeva k prihranku energije .
3.2 Napredni krmilni sistemi
- Optimizacija procesov: Sodobni EAF pogosto prihajajo z naprednimi krmilnimi sistemi, ki v realnem času optimizirajo moč loka, polnjenje odpadkov in nadzor temperature .
3.3 Uporaba obnovljive energije
- Green Steel Initiatives: The use of renewable energy sources like solar and wind power to supply electricity to EAFs is becoming more common in an effort to reduce the carbon footprint of steel production. Some plants are exploring the possibility of using green hydrogen as an alternative to natural gas or coal in the steelmaking process, which could also help in reducing electricity consumption indirectly by making the overall process more energijsko učinkovito .
Reference
Nj
Nj pp . 545-552, 2021.
Nj