صناعة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي: نظرة عامة شاملة

فرن القوس الكهربائي (EAF)صناعة الفولاذ هي عملية معقدة يمكن تقسيمها بشكل منهجي إلى خمس مراحل رئيسية: جمع المواد الخام، التحضير قبل الصهر، فترة الانصهار، فترة الأكسدة، وفترة الاختزال. تلعب كل مرحلة دورًا حاسمًا في ضمان جودة وكفاءة وفعالية تكلفة إنتاج الفولاذ.

جمع المواد الخام

يعمل خردة الفولاذ كمادة أساسية في صناعة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي، حيث تؤثر جودته بشكل مباشر على جودة المنتج النهائي من الفولاذ وتكلفته وإنتاجيته. يجب مراعاة عدة اعتبارات عند اختيار خردة الفولاذ:

1. نظافة السطح: يجب أن تكون الخردة نظيفة وخالية من الصدأ. يمكن للشوائب والحطام أن تقلل من توصيل الشحنة، وتطيل وقت الانصهار، وتعيق إزالة الفوسفور والتحكم في تآكل البطانة.
2. المعادن غير الحديدية: يجب ألا تحتوي الخردة على معادن غير حديدية مثل الرصاص والقصدير والزرنيخ والزنك والنحاس، والتي يمكن أن تسبب هشاشة ساخنة ومشاكل أخرى.
3. مخاوف السلامة: يجب ألا تتضمن الخردة حاويات محكمة الإغلاق أو مواد قابلة للاشتعال أو متفجرة أو سامة لضمان الإنتاج الآمن.
4. التركيب الكيميائي: يجب أن يكون للخردة تركيبة كيميائية واضحة مع محتوى منخفض من الكبريت والفوسفور.
5. قيود الحجم: يجب ألا يكون حجم الخردة كبيرًا جدًا (مساحة المقطع العرضي ≤ 150 مم * 150 مم، الطول الأقصى ≤ 350 مم). يمكن استخدام حديد الخنزير لتحسين محتوى الكربون، وعادة ما لا يتجاوز 30٪ من الشحنة.

التحضير قبل الصهر

الخلط هو خطوة حاسمة في صناعة الفولاذ في فرن القوس الكهربائي، حيث يعتبر التناسب المعقول ضروريًا للتشغيل العادي وتقليل أوقات الصهر. تشمل الاعتبارات الرئيسية:

1. الحساب الدقيق والوزن: الحساب الصحيح والوزن الدقيق للمكونات أمر حيوي.
2. مطابقة حجم الشحنة: يجب أن يتطابق حجم الشحنة مع النسب للحصول على الملاءمة والسرعة الأمثل.
3. اعتبارات الجودة والطريقة: يجب اختيار المكونات بناءً على متطلبات جودة الفولاذ وطرق الصهر.
4. الامتثال الفني: يجب أن تلتزم المكونات بالمواصفات الفنية.

العناصر الرئيسية في شحنة الفرن تشمل:

• محتوى الكربون: هناك حاجة إلى كمية كافية من الكربون لتفاعلات الأكسدة لإزالة الهواء والشوائب. يجب أن يكون محتوى الكربون أعلى قليلاً (0.3٪ - 0.4٪) من الحد الأدنى للفولاذ، ولكن ليس مرتفعًا جدًا لتجنب الأكسدة المفرطة وارتفاع درجة الحرارة.
• محتوى السيليكون: بشكل عام ≤ 0.8٪ لمنع الغليان المتأخر للفولاذ السائل.
• محتوى المنغنيز: عادةً، لا يمثل محتوى المنغنيز مصدر قلق كبير، ولكنه يجب أن يكون < 0.3٪ بعد الإزالة لمنع الغليان المتأخر للحوض.
• محتوى الفوسفور والكبريت: الأفضل هو الأقل، مع محتوى الفوسفور المثالي < 0.05٪.

يتم تحسين كثافة الشحنة عن طريق خلط المواد الكبيرة والمتوسطة والصغيرة بشكل معقول، حيث تمثل المواد الصغيرة 15٪ - 20٪، والمواد المتوسطة 40٪ - 50٪، والمواد الكبيرة 40٪ المتبقية. قبل التغذية، يجب وضع 1.5٪ من وزن المادة في قاع الفرن لتسهيل إزالة الفوسفور المبكرة وتقليل الشفط.

فترة الانصهار

تمثل فترة الانصهار، من التشغيل إلى انصهار الفولاذ، حوالي نصف وقت الصهر وثلثي إجمالي استهلاك الطاقة. تشمل المهام الرئيسية ضمان عمر الفرن، والوصول بسرعة إلى درجة حرارة الانصهار بأقل استهلاك للطاقة، وتشكيل خبث جيد لأقواس مستقرة وإزالة الفوسفور.

1. مرحلة القوس: مع الشحنة الكاملة، يتم استخدام الجهد المتوسط وحوالي ثلثي الطاقة المقدرة للمحول لمنع تلف الجزء العلوي من الفرن.
2. مرحلة الحفر: يتم تطبيق أقصى طاقة حيث يتم امتصاص الحرارة بواسطة الشحنة، وليس البطانة، وعادة ما تستمر حوالي 20 دقيقة (1/4 من إجمالي وقت الانصهار).
3. مرحلة الارتفاع: تصل الأقطاب الكهربائية إلى القاع، وتشكل حوضًا منصهرًا. تزيد الحرارة المشعة من مستوى السائل، مع استمرار استخدام أقصى طاقة لحوالي نصف إجمالي وقت الانصهار.
4. مرحلة الانصهار النهائية: بعد 3/4 من الانصهار، لم تعد الشحنة تغطي القوس. يمكن أن تتسبب الطاقة القصوى المطولة في إتلاف غطاء الفرن والجدار، لذلك يتم تعديل الطاقة وفقًا لذلك.

تشكيل الخبث أمر بالغ الأهمية أثناء الانصهار، حيث يكفي 1٪ - 1.5٪ من الخبث للتغطية واستقرار القوس، ولكن هناك حاجة إلى المزيد لإزالة الفوسفور.

فترة الأكسدة

المهام الرئيسية

1. أكسدة الفوسفور: الاستمرار في أكسدة الفوسفور في الفولاذ المنصهر لتحقيق المستويات المطلوبة (≤ 0.015٪ - 0.010٪).
2. ابق على تواصل معنا

   اتصل شخص :	Miss. Susan
   الهاتف : :	+86-13991372145

   رسالة:

   الأحرف المتبقية(20/3000)

   من:

   هاتف:

   ﺎﺘﺼﻟ ﺍﻶﻧ