فرن الأكسجين الأساسي فرن القوس الكهربائي لصناعة المعادن المعدات المعدنية المهنية

                                                                                  فرن الأكسجين الأساسي

عملية النفخ العلوي (BOP)
في عملية النفخ العلوي يتم تخفيض رمح الأكسجين المبرد بالماء من أعلى الفرن ويفجر الأكسجين بسرعة فائقة عن الصوت إلى الذوبان.صانعي الصلب يستخدمون صناعة الصلب من الأكسجين.

فرن النفخ السفلي (Q-BOP)

في عمليات النفخ السفلي، يتم إدخال الأكسجين من خلال عدد من الأنابيب في الجزء السفلي من الفرن.يتم تبريد أنابيب الأكسجين عن طريق حقن غاز الهيدروكربون من خلال أنبوب خارجي يحيط أنبوب الأكسجينتستخدم معظم عمليات النفخ السفلي الميثان أو البروبان كمواد تبريد هيدروكربونية ، ولكن يتم استخدام زيت الوقود أيضًا.الميزة الرئيسية لعملية Q-BOP هي أنها تقلل من متطلبات الارتفاع في العملية مما يسمح ببناء مبنى ذات مظهر أقل.عمليات الجمع

تستخدم فئة واحدة من عمليات النفخ المشتركة الأكسجين المنفخ من الأعلى مع حقن الغازات الخاملة (الأرجون والنيتروجين) من خلال القاع عن طريق أنابيب أو عناصر قابلة للنفخ.في الفئة الثانية من الأفران المختلطة، وهناك كل من أعلى وأسفل أسلحة الأكسجين؛ يمكن استخدام الأسلحة السفلية أيضاً لإدخال الغازات الخاملة أثناء التحريك.
فرن الأكسجين الأساسي (BOF) ، الذي يظهر ملفه في الشكل ، هو وعاء قابل للانحناء محاط بمواد مقاومة للنيران مثل الطوب الكربوني المغنيسي.المعدات المساعدة تتضمن مجرى لشحن الخردة، حبال للسبائك والتيارات ، رصاصة لضخ غاز الأكسجين النقي ، رصاصة لقياس درجة حرارة وتركيز الكربون في الصلب المنصهر ،أجهزة رفع للرمح والرمح السفلي، ومعدات لتميل السفينة، ومعدات لاسترداد وتنظيف غازات العادم. يتم التعبير عن قدرة BOF كوزن من الصلب الخام الذي يمكن إزالة الكربون في الحرارة.معظم محطات البناء في اليابان لديها قدرة 150-300 طن.

الوظيفة الرئيسية لـ BOF هي إزالة الكربون من المعدن الساخن باستخدام غاز الأكسجين النقي. في BOF المنفخة من الأعلى ، يتم حقن الأكسجين النقي كطائرة عالية السرعة ضد سطح المعدن الساخن ،يسمح بدخول الطائرة المتعثرة إلى عمق معين في الحمام المعدنيفي ظل هذه الظروف ، يتفاعل الأكسجين مباشرة مع الكربون في المعدن الساخن لإنتاج أول أكسيد الكربون. يمكن أن يقوم BOF النقي الذي ينفخ من أعلى الأكسجين بإزالة 200 طن من المعدن الساخن من 4.3٪ C إلى 0.04% C في حوالي 20 دقيقةنتيجة لهذه الإنتاجية العالية، استبدلت BOF فرن الموقد المفتوح، الذي كان عملية أبطأ بكثير.

يضخ غاز الأكسجين النقي أولاً في الأكسدة السيليكون ثم الكربون في المعدن الساخن عندما ينخفض تركيز الكربون في المعدن الساخن إلى حوالي 1%تبدأ أكسدة الحديد بالتوازي مع أكسدة الكربونتصبح أكسدة الحديد ملحوظة عند تركيزات الكربون أقل من 0.1٪ ، مما يقلل من كفاءة الأكسجين لإزالة الكربون ومعدل إزالة الكربون.مع زيادة خسارة الحديد في الخردةالمشكلة مع BOF المنفخة من أعلى هي بالتالي أكسدة الحديد عند الوصول إلى تركيز كربون منخفض ، والانخفاض الناتج عن ذلك في معدل إزالة الكربون.عندما يزداد محتوى أكسيد الحديد في الخردة بشكل مفرط، يمكن أن تتفاعل بسرعة كبيرة مع الكربون في الصلب المنصهر وتسبب تطور الغاز المفاجئ،تشكل خليطاً من الحصى والصلب المنصهر الذي ينفجر أحياناً من الحاوية في ظاهرة تسمى "النزول" أو "البصق".

The use of an oxygen lance with multiple holes at the tip has proven very effective in delocalizing the oxygen supply and increasing the decarburization rate while restraining excessive oxidation of the molten Steel and preventing slopping and spittingومع ذلك، كانت فعالية هذا الرمح لا تزال غير كافية، وتم تطوير عملية الأكسجين من الأسفل،حيث يتم حقن غاز الأكسجين النقي في الصلب المنصهر من أسفل BOFيزيد نفخ القاع من إثارة المعدن الساخن وبالتالي يقلل من متوسط وقت الخلط في حمام الصلب المنصهر ، ويعزز نقل الكربون المذاب في الحمام ،منع التأكسيد المفرط للخامات، وهو السبب في الانحدار والبصق. وبالتالي، فإن نفخ القاع يزيد من كفاءة إزالة الكربون، وخاصة في تركيزات الكربون المنخفضة.يتم تنفيس الجزء السفلي مع أنابيب الجزء السفلي من أنابيب ذات جدران مزدوجة مركزيةيتم استخدام الأنابيب الداخلية لتنفخ غاز الأكسجين النقي جنبا إلى جنب مع الحجر الجيري المسحوق كعامل تشكيل الخامات، في حين يتم نفخ غاز البروبان من خلال الأنابيب الخارجية كمواد تبريد لمنع التهب مرة أخرى،لأن البروبان يخضع لرد فعل داخلي أثناء التحلل، مما يؤدي إلى تبريد وتقليل حرق الطواف. وقد سهلت هذه التحسينات إنتاج الفولاذ منخفض الكربون بكثير.

الـ BOF المنفخة من أعلى وأسفل ، والتي تجمع بين مزايا كلا النوعين من BOF ،أصبحت مؤخراً بارزة في صناعة الأكسجين الصلب المشتركة تنفخ BOFs تستخدم في الغالب غازات خاملة تنفخ من الأسفل بدلا من غاز الأكسجين للتحريكوقد تم اعتماد طرق مختلفة للنفخ السفلي. كمثال واحد، يتم استخدام سدادة سيراميكية مع أنابيب صغيرة متعددة مضمنة أو العديد من الشقوق في أنابيب القاع.بغض النظر عن نوع BOF، غاز العادم، الذي يحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربونإما يتم حرقها في حنجرة BOF وتمر عبر غلاية حرارة النفايات مثبتة في الجزء العلوي من الحنجرة لاستعادة الحرارة الحساسة وحرارة الاحتراق، أو يتم استردادها دون احتراق بواسطة معدات استرداد غازات العادم