Kakšno je toplotno ravnovesje v EAF?

Električne ločne peči (EAFS) so temelj sodobnega jekla, ki ponujajo prožnost, energetsko učinkovitost in sposobnost recikliranja odpadnih kovin . Eden najbolj kritičnih vidikov delovanja EAF jetoplotno ravnovesje-Premotenje med vhodom energije in izhodom . Razumevanje toplotne ravnovesja je bistvenega pomena za optimizacijo zmogljivosti peči, zmanjšanje porabe energije in izboljšanje kakovosti jekla .

V tem članku bomo razčlenili koncept toplotne ravnovesja v EAF, raziskali njegove ključne komponente in razpravljali o tem, kako ga lahko jeklarji optimizirajo za boljšo učinkovitost .

Toplotna bilanca se nanaša na obračun vse toplotne energije, ki vstopa in zapušča peč . Cilj je zagotoviti, da se dobava energije (predvsem električna energija) učinkovito uporablja za taljenje odpadkov, rafiniranje jekla in kompenzira toplotne izgube .

Poenostavljeno enačbo toplotne bilance je mogoče izraziti kot:

Vnos energije=izhodna energija + toplotna izgube

Vsako komponento podrobno preučimo .

Primarni vir energije vIzdelava jekla EAFje električna moč, vendar sodobne peči uporabljajo tudi kemično energijo iz eksotermičnih reakcij in pomožnih goriv .

a) Električna energija (ločna moč)

Električni lok med elektrodami in ostankom ustvarja intenzivno toploto (~ 3,500 stopinj) .

Vnos moči je odvisen od zmogljivosti transformatorja, pozicioniranja elektrod in stabilnosti obloka .

Tipična poraba:350–500 kWh na tono jekla .

b) Kemična energija (eksotermične reakcije)

Oksidacija elementov, kot so ogljik (c), silikon (SI) in aluminij (al), sprošča toploto .

Primer:

SI+O2 → SIO 2+ Heatsi+O2 → SiO2+toplota

Vbrizgavanje kisika in vbrizgavanje ogljika (za žlindro za peno) izboljšuje te reakcije .

c) pomožno gorivo (gorilniki in oksi-gorivo)

Naravnice zemeljskega plina ali nafte segrevajo za zmanjšanje potrebe po električni energiji .

Oxy gorilniki izboljšajo učinkovitost taljenja s ciljanjem na hladne točke .

Uporabna toplota je porabljena energija za:

a) TALJA

Največji potrošnik energije (~ 60-70% celotnega vhoda) .

Odvisno od vrst ostankov (gosta vs . svetlobni delček) .

b) Ogrevanje tekočega jekla

Dvig staljenega jekla na želeno temperaturo tapkanja (~ 1.600–1,650 stopinj) .

c) Oblikovanje žlindre in reakcije rafiniranja

Energija se uporablja za tvorbo žlindre (CAO, MGO) in rafiniranje (dekarburizacija, deposforizacija) .

Kljub tehnološkemu napredku EAFS še vedno doživlja izgube energije:

a) izgube hladilnega sistema (~ 10-15%)

Vodno hlajene plošče, streha in elektrode absorbirajo toploto .

Napredni hladilni sistemi obnovijo nekaj toplote za predgrevanje ostankov .

b) Izgube zunaj plinov in sevanja (~ 8-12%)

Vroče izpušne plini imajo znatno energijo .

Sodobna uporaba EAFSOdpadna toplotasistemi za zajem te energije .

c) izgube žlindre in brizganja (~ 5-10%)

Vroča žlindra zadržuje toploto in se občasno odstrani .

Spraševanje kovin (zaradi nestabilnosti obloka) vodi do izgube materiala .

Izboljšanje toplotne bilance zmanjšuje stroške energije in poveča produktivnost . Ključne strategije vključujejo:

1. predgrevanje ostankov

Predgrevanje ostankov s toploto zunaj Gas (E . g .,CONTEEL® EAF) zmanjšuje porabo električne energije20-30%.

2. praksa penaste žlindre

Vbrizgavanje ogljika in kisika ustvari plast žlindre za penanje, ki izolira lok in izboljša prenos energije .

3. gorilniki z vožnjo in post-combustion

Gorilniki zmanjšujejo hladne točke, medtem ko po Combustion Burns Co v zunaj plinov, da povrne dodatno toploto .

4. Napredni nadzor procesa

Sistemi, ki temeljijo na AI, optimizirajo dolžino loka, vbrizgavanje kisika in porazdelitev moči v realnem času .

5. Rekuperacija odpadne toplote

Pretvorba izpušnih toplote v paro ali elektriko izboljša splošno učinkovitost .

Toplotno ravnovesje pri izdelavi jekla EAF je dinamična prepletanje med vnosom energije, koristno toploto in neizogibnimi izgubami . z optimizacijo predgrevanja ostankov, upravljanja žlindre in naprednih krmilnih sistemov lahko jeklarji dosežejo nižjo porabo energije, zmanjšani stroški in večjo produktivnost .

Ko se tehnologija EAF razvija, bodo inovacije, kot so vodik na osnovi vodika in krmiljenje pametnih peči

Ghosh, a ., & chatterjee, a . (2008) .Izdelava železa in jekla: teorija in praksa. phi Learning .

Jones, j . a . t ., & Bowman, b . (2019) .Električni ločni peč. aist .

Modaresi, r ., & müller, d . b . (2014) . "globalno recikliranje jekla: vloga EAF ."Revija za industrijsko ekologijo.

Bi radi globlje potop v kateri koli poseben vidik toplotne ravnovesja EAF?Kontaktirajte naszdaj .

Xi'an Huachang Metallurgical Technology Co ., Ltd .

Naslov:9. nadstropje, stavba C/vanmetropolis, ne .1 Tangyan rd . okrožje Gaoxin, Xi'an, provinca Shaanxi, Kitajska

Tel: +86 029 8886 4421

Mob & Wechat & Whatsapp: +86 18729567376

Faks:+86 029 8886 2650

E-pošta:sales3@xahcdl.com/ candiceyang@xahcdl.com

Spletno mesto: www . hc-furnace . com