أنواع وعمليات التحسين الثانوي

أنواع وعمليات التكرير الثانوي

التكرير الثانوي يشمل العمليات الحرجة التي يتم تنفيذها بعد تصنيع الصلب الأولي (في BOF أو EAF) لتحقيق سيطرة دقيقة على الكيمياء ودرجة الحرارة والنظافة.وتشمل الأهداف الرئيسية إزالة الكبريت والفوسفور العميق.

I. إزالة الفوسفور من الصلب المنصهر

في حين أن المحولات الحديثة يمكن أن تحقق مستويات الفوسفور من 40-100 جزء في المليون، وهذا يعتمد إلى حد كبير على محتوى السيليكون والفوسفور الأولي للمعدن الساخن.يتطلب إزالة الفوسفور بشكل فعال تشكيل P2O5 وتثبيته في الخردة الأساسيةتركز الممارسات المتقدمة الحالية على تقليل حجم الخامات في مرحلة التحويل النهائية.

المعالجة المسبقة للمعادن الساخنة (إزالة الفوسفور): استراتيجية شائعة ، خاصة في اليابان ،يتضمن إزالة السيليكون والفوسفور من المعدن الساخن في وعاء منفصل أو عملية محول أولي قبل شحن المحول الرئيسيهذا يسمح للمحول الرئيسي بالعمل مع مدخلات السيليكون المنخفضة للغاية ، مما يتيح تنفيسًا فعالًا "غير مدمر" أو "غير مدمر". الميزة الرئيسية هي نسبة شحن أقل للخرام.

عملية التحويل المزدوجة: تستخدم هذه الطريقة مرحلتين للتحويل:

1المحول الأول يؤدي عمليات إزالة السيليكون والفوسفور.

2يتم إزالة الخردة من المرحلة الأولى بالكامل ("الخردة").

3ثم يتم إزالة الكربون من المعدن شبه المكرر ويتم الانتهاء منه في المحول الثاني.

من خلال منع عودة الفوسفور من الخردة ، يمكن لهذه العملية تحقيق مستويات الفوسفور في نهاية النفخ منخفضة تصل إلى 30 جزء في المئة.

دور التكرير الثانوي: يتأثر محتوى الفوسفور النهائي بممارسات الاستخدام والخطوات التالية.يمكن أن يؤدي أي نقل للخراب أثناء الاستفادة إلى عودة الفوسفور حيث يتم تقليل P2O5 في الخردةبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تزيد إضافة سبائك تحتوي على الفوسفور (على سبيل المثال، بعض الصفات الحديدية-المانغنيزية) من الفوسفور.الفوسفور في المنتج النهائي أعلى بنحو 10 ppm من النقطة النهائية للمحول.

التكرير المتقدم للفوسفور منخفض جداً: باستخدامفرن الوعاء(LF) مع ممارسات الخامات المتخصصة يسمح بتخفيض الفوسفور النهائي. النهج الاستراتيجي هو استغلال المحول عند درجة حرارة أقل من 50 درجة مئوية ، مما يفضل احتفاظ الفوسفور في الخامات.ثم يتم توفير الطاقة الحرارية اللازمة عن طريق إعادة تسخين القوس في LF تحت التحكم، مما يقلل من الظروف لمنع الانتكاس. يظهر النمذجة أنه مع الخامات المثلى (على سبيل المثال ، ~ 18٪ FeO ، 0.4٪ P2O5) والاستفادة المسيطرة ، يمكن تحقيق الصلب مع ~ 20 ppm من الفوسفور.

II. إزالة الكبريت

يحدث إزالة الكبريت في صناعة الصلب المتكاملة في ثلاث مراحل: إزالة الكبريت من المعادن الساخنة ، والإزالة المحدودة من الكبريت في المحول ، وإزالة الكبريت من القنينة أثناء التكرير الثانوي.

إزالة الكبريت من المعادن الساخنة: يتم تحقيقه عن طريق حقن المفاعلات مثل كربيد الكالسيوم أو المغنيسيوم أو خليطات الجير والمغنيسيوم في المقابس الحديدية. وهذا يمكن أن يقلل من الكبريت إلى مستويات منخفضة للغاية (على سبيل المثال ، 20 جزء في المئة) ،اعتمادا على استهلاك المفاعل.

إزالة الكبريت من الكوب (المرحلة الرئيسية): للحصول على إزالة الكبريت العميقة الفعالة في الكوب ، هناك ثلاثة شروط أساسية:

1ظروف تخفيف قوية: يجب إضافة كمية كافية من الألومنيوم لإزالة أكسيد الفولاذ تمامًا ، مما يخلق إمكانية أوكسجين منخفضة.

2الكيمياء المثلى للخردة: يجب أن تكون الخردة المعدة بالخردة مشبعة بالخردة (CaO).

=1: الحمض النباتي المشبوع بـ CaO (مثالي لنشاط CaO العالي).

< 1: الخث غير مشبعة ، سائلة ، ولكن بنشاط CaO أقل ، مما يقلل من الكفاءة.

>1: الخث مرتفع الامتلاء، غير متجانس، و أقل تفاعلا.

3التحريك المكثف: يجب تحريك الصلب المنصهر بقوة (عن طريق تفجير الأرجون) لضمان اتصال قوي مع المعادن الخام والظروف الحركية للتفاعل.

في ظل الظروف المثلى (القمامة المشبعة بـ CaO + التحريك المكثف) ، يمكن أن تصل معدلات إزالة الكبريت إلى 95٪. تنخفض الكفاءة بشكل كبير مع التحريك الأضعف أو القمامة غير المثلى.

تعقيدات أثناء التحريك: يؤدي التحريك المكثف بالكيس إلى تفاعلات أخرى متزامنة:

تخفيض SiO2 في الحصبة عن طريق [Al] المذابة ، مما يزيد من محتوى السيليكون في الصلب.

إعادة أكسدة الألومنيوم بالهواء

تخفيض MnO من الحصى، وزيادة طفيفة في محتوى المنغنيز.

زيادة محتوى السيليكون ضارة بشكل خاص لإنتاج الفولاذ منخفضة السيليكون (على سبيل المثال ، للشرائط الرقيقة) ويمكن أن تعيق نفسها إزالة الكبريت.

استراتيجية إزالة الكبريت المتكاملة: يتطلب تحقيق نسبة منخفضة للغاية من الكبريت (على سبيل المثال ، < 20 جزء في المئة) نهجًا متكاملًا:

يجب أن يحقق إزالة الكبريت من المعادن الساخنة كفاءة تصل إلى 75٪ ، مما يقلل الكبريت إلى 30 جزء في المئة.

يجب أن تعمل عملية إزالة الكبريت من القارورة عند كفاءة عالية (> 90٪). إذا كانت كفاءة إزالة الكبريت منخفضة (على سبيل المثال ، 35٪) ،يجب أن تكون إزالة الكبريت من المعادن الساخنة أكثر عدوانية للوصول إلى نقطة بداية تبلغ 30 جزءا من المليون S لتحقيق الهدف النهائي من 50 جزءا من المليون.

للحصول على هدف نهائي من ~ 100 ppm S ، تحتاج المعالجة المسبقة للمعادن الساخنة عادة إلى تقليل الكبريت إلى ~ 150 ppm.

 نحن مصنعون محترفون من الفرن الكهربائي. لمزيد من الاستفسارات، أو إذا كنت بحاجة إلى فرن قوس غمر،لا تتردد في الاتصال بنا علىsusan@aeaxa