Forno de arco elétrico EAF (forno elétrico).

Estrutura básica:

O forno EAF consiste principalmente em corpo de forno, sistema de eletrodo, sistema elétrico, sistema de resfriamento de água, sistema de tratamento de escória e outras peças. O corpo do forno é o espaço para manter a carga e a fusão, incluindo a concha do forno, o forro de forno, etc.; O sistema de eletrodo entrega a corrente elétrica ao forno através de eletrodos de grafite para gerar um arco elétrico; O sistema elétrico fornece energia elétrica para o arco e controla os parâmetros operacionais do forno; O sistema de resfriamento de água é usado para resfriar o corpo do forno, os eletrodos e outros componentes para impedir que o equipamento superaqueça; e o sistema de tratamento de escória é responsável pelo tratamento da escória gerada durante o processo de fusão.

Princípio de trabalho:

O forno EAF utiliza o fenômeno da descarga de arco elétrico gerado entre o eletrodo e a carga para converter energia elétrica em energia térmica, permitindo assim que a carga aqueça rapidamente a temperatura de fusão. Especificamente, quando o eletrodo e a carga estão próximos de uma certa distância, sob a ação de alta tensão, o gás entre o eletrodo e a carga é ionizado, formando um canal condutor e gerando um arco elétrico. A temperatura do arco é extremamente alta, geralmente até 3000 graus ou mais, pode derreter rapidamente a carga para alcançar o derretimento do metal.

Principais recursos:

Alta flexibilidade: a temperatura de fusão, o tempo e outros parâmetros podem ser ajustados com flexibilidade de acordo com a demanda de produção, que é adequada para derreter diferentes tipos e especificações de metais. Ao mesmo tempo, pode ser iniciado rapidamente e parado, para que seja fácil ajustar o plano de produção de acordo com a demanda do mercado em tempo hábil.

Proteção ambiental e economia de energia: comparadas com equipamentos de fusão tradicionais, como cúpula, o forno de EAF adota energia elétrica como fonte de calor e não produz uma grande quantidade de gases de escape e escória durante o processo de combustão, por isso é menos poluente para o meio ambiente. Além disso, por meio de design e operação racionais, o forno da EAF pode realizar a utilização eficiente da energia e reduzir o consumo de energia.

Boa qualidade do produto: Devido à temperatura uniforme e controlável dentro do EAF, o processo de fusão do metal pode ser controlado com precisão para reduzir a mistura de impurezas, melhorando assim a pureza e a qualidade do metal. Ao mesmo tempo, a composição do metal também pode ser ajustada com precisão adicionando elementos de liga, etc. para atender às necessidades de diferentes usuários.

Áreas de aplicação:

Os fornos de EAF são usados ​​principalmente no processo de fusão de metal no ferro e aço, metal não ferrado e outras indústrias. Na indústria siderúrgica, comumente usada na produção de uma variedade de aço e aço especial de alta qualidade, como aço inoxidável, aço de liga, etc.; Na indústria de metais não ferrosos, pode ser usada para derreter cobre, alumínio, níquel e outros metais e suas ligas. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia, os campos de aplicação do forno EAF ainda estão se expandindo, como no campo da reciclagem de sucata, o forno de EAF pode derreter com eficiência o sucata e realizar a reciclagem de recursos.

Um forno de arco elétrico (EAF) é um recipiente forrado refratário cilíndrico equipado com eletrodos de grafite que utiliza as altas temperaturas geradas por um arco elétrico para derreter sucata, ferro reduzido direto ou ferro de porco. O processo é amplamente e cada vez mais usado na fabricação de aço moderna devido à sua eficiência, flexibilidade e impacto ambiental relativamente baixo.

Estágio de carregamento

O processo começa com o carregamento do forno com sucata, ligas e fluxos. A composição e as camadas da sucata são cuidadosamente planejadas para garantir a fusão eficiente e as propriedades químicas necessárias do produto final de aço.

Estágio de fusão

Após o carregamento, a corrente alta gera calor extremamente alto (até 3, 000 grau na zona do arco). Durante a perfuração inicial, 15% do sucata é derretido. Após alguns minutos, o eletrodo penetra no pedaço profundo o suficiente para permitir tensões mais altas sem danificar a estrutura do forno.

Estágio de refino

O estágio de refino é essencial para ajustar a composição química do aço e remover as impurezas.

1. Período de oxidação: o oxigênio é injetado para formar óxidos que escapam como gases ou fazem parte da escória, oxidando assim as impurezas.

Fe + 1\/2o₂ → Feo (escórias)

Si + o₂ → SiO₂ (escórias)

Mn + 1\/2o₂ → mno (escórias)

2 Cr + 3\/2 o₂ → Cr₂o₃ (escórias)

4p + 5 o₂ → p₂o₅ (escórias)

S + o₂ → So₂ (Gase)

2al + 3\/2 o₂ → al₂o₃ (escórias)

2.Carburização: redução do conteúdo total de carbono do aço.

C + o₂ → co₂

C + 1\/2O₂ → CO

3. Fase de redução:

Após a oxidação, um ambiente de redução é estabelecido em quantidades específicas (através da adição de agentes de redução, como carbono e silício), a fim de recuperar elementos metálicos para melhorar a qualidade do aço.

Formação de escória

A escória desempenha um papel vital na captura de impurezas e na proteção do aço contra gases atmosféricos. Consiste em uma combinação de impurezas oxidadas e fluxos adicionados

2 cr₂o₃ + 3 si → 4 cr + 3 sio₂

SiO₂ + Cao → Casio₃

P₂o₅ + 3 cao → ca₃ (po₄) ₂

Os EAFs não são tão eficazes quanto os fornos de explosão na remoção de impurezas, porque dependem muito de sucata, o que pode conter elementos residuais difíceis de remover, como cobre, níquel e estanho. Enquanto o BF opera sob condições de redução otimizada para remover impurezas como enxofre e fósforo através da química de escória, a atmosfera oxidante e a capacidade limitada de escória do EAF tornam menos eficiente na remoção de impurezas. Além disso, o processo BF-BOF oferece refino integrado, enquanto o EAF está mais focado na reciclagem e sustentabilidade.

Fora de aço

Uma vez atingida a composição química e a temperatura desejadas, o aço é retirado do forno em uma concha para processamento ou fundição adicional.

Informações do forno

(1) Tijolos de carbono de magnésio: A alta refratização, boa resistência ao choque térmico e resistência à erosão de escória podem suportar a aço de alta temperatura e a limla e a erosão, mas também possui um certo grau de condutividade elétrica, adequada para o fundo do forno de arco elétrico DC, pode melhorar a vida útil do fundo.

(2) tijolo de magnésio: O componente principal é o óxido de magnésio, possui um alto ponto de fusão e boa resistência ao desempenho da erosão da escória alcalina, pode resistir efetivamente à penetração e erosão da escória, para manter a estabilidade do fundo do forno, mas sua resistência ao choque térmico é relativamente fraca, geralmente usada no fundo da parte inferior do forno para requisitos térmicos.

(3) grafite refratário: Boa condutividade elétrica, condutividade térmica e resistência ao choque térmico, podem suportar a alta temperatura do fundo do forno de arco e o impacto atual, comumente usado no fundo do forno de arco CC da camada condutora, para garantir a transmissão estável da corrente.

Parede do forno

(1) tijolo de carbono de magnésio: Um dos materiais refratários comumente usados ​​na parede do forno, especialmente na área da linha de escória, a alta refratização de tijolos de carbono de magnésio, a resistência à erosão da escória e a resistência ao choque térmico tornam capaz de suportar a forte erosão da escória e as dráticas mudanças de temperatura, prolongando a vida de serviço da parede de serviço.

(2)tijolos de magnésio-cromo: Com boa resistência à alta temperatura, resistência à erosão da escória e resistência ao choque térmico, escória alcalina e atmosfera oxidante têm uma melhor resistência, adequada para partes de alta temperatura da parede do forno e a área da linha de escória, mas devido à presença de cromo, no uso e descarte do desperdício de prestar atenção a problemas de proteção.

(3) Alumina de alumina: A alumina como o componente principal, com alta refratório, resistência mecânica e resistência ao choque térmico, pode suportar um certo grau de erosão de escória e choque mecânico, comumente usado nas partes da linha não de isca da parede do forno, pode reduzir custos.

Tampa do forno

(1) Peças pré -fabricadas com corundos cromados: Com alta refratização, boa resistência ao choque térmico e resistência à erosão, ele pode suportar a radiação de alta temperatura do arco do eletrodo e a limpeza do fluxo de ar do forno, proteger efetivamente a estrutura da cobertura e melhorar a vida útil da cobertura, que é comumente usada na cobertura do grande forno elétrico.

(2) Peças pré-fabricadas de alto alumínio: Com base em materiais de alta alumínio, com alta resistência e refratização, podem resistir melhor à alta temperatura e à erosão do pó no forno, aplicável à tampa do forno de arco elétrico pequeno e médio, o custo é relativamente baixo.

(3) Tijolos de alumínio-carbono: Com um certo grau de refratório e resistência ao choque térmico e, ao mesmo tempo, o preço é relativamente baixo, foi amplamente utilizado na cobertura do forno elétrico, mas com a melhoria dos requisitos para a vida útil da cobertura do forno, é gradualmente substituída por outros materiais com melhor desempenho.

Saída de aço

(1) Tijolos de aço de carbono magnésia: Com alta refratização, resistência à erosão da escória e boa resistência ao choque térmico, eles podem suportar a limpeza de aço e escória no processo de descarga de aço para garantir a estabilidade da forma e tamanho da saída de aço e prolongar a vida útil da saída de aço.

(2) Bujão de saída de Corundum: Corundum como matéria -prima principal, com alta resistência à dureza e desgaste, boa resistência à erosão de aço e escória líquida, pode fazer com que o aço flua mais suavemente, reduza o bloqueio da saída e o fenômeno da tuberculose.

Orifícios do eletrodo

(1) MALITE MATERIAL REFRATÓRIO: Com boa estabilidade térmica, resistência ao choque térmico e baixo coeficiente de expansão térmica, pode manter a estabilidade sob radiação de calor de alta temperatura e movimentos de elevação e redução frequentes do eletrodo e impedir efetivamente o vazamento de gás quente e poeira no forno.

(2) Material do orifício do eletrodo de grafite: Com boa condutividade elétrica, condutividade térmica e auto-lubrificação, ela pode ser acompanhada de perto com o eletrodo para reduzir o atrito entre o eletrodo e a parede do orifício e, ao mesmo tempo, também pode suportar a ablação do arco de alta temperatura para prolongar a vida útil do eletrodo.

Para selecionar o material refratário adequado para o forno EAF (forno elétrico de arco), é necessário considerar de forma abrangente o uso de peças, condições de trabalho, desempenho material e outros fatores, a seguir, os seguintes são os pontos específicos:

1. Usando peças: As condições de trabalho de diferentes partes do forno EAF são muito diferentes, que precisam ser combinadas com materiais refratários correspondentes. Como o fundo do forno para suportar pressão estática de aço líquido de alta temperatura, erosão de escória e estresse térmico, você pode escolherTijolos de carbono de magnésio, tijolos de magnésio, etc.; A parte da linha da escória da parede do forno da erosão da escória e do choque térmico é grave, tijolos de carbono de magnésio,tijolos de cromo de magnésioé uma escolha melhor; Tampa do forno voltada para a alta temperatura da radiação do arco do eletrodo, adequado para peças pré-fabricadas com corundão cromo, etc.; Fora da boca do aço precisa ser capaz de resistir ao aço líquido e a limla de escória de carbono de magnésio ou corundum pela boca dos tijolos de aço.

2. Condições de trabalho: Os refratários devem ser selecionados de acordo com o ambiente de trabalho específico do forno EAF. Se a temperatura de fundição for alta, você precisará de materiais de alta refratização, como refratários contendo alumina, óxido de magnésio e outros componentes de alto ponto de fusão; Se o forno for uma atmosfera oxidante, os tijolos de magnésio-cromo e outros materiais antioxidantes são mais adequados; Para a abertura e parada frequentes do forno elétrico, você precisa escolher os refratários com boa resistência ao choque térmico, como tijolos de carbono de magnésio, tijolos de carbono de alumínio e assim por diante.

3. Desempenho refratário: Os principais indicadores de desempenho do material determina sua aplicabilidade. A alta refratização é a base para garantir que, em altas temperaturas, não amolecem, não derretem; A boa resistência ao choque térmico pode impedir o material nas rápidas mudanças na rachadura de temperatura, espalhamento; Forte resistência à erosão de escória pode resistir à erosão e penetração química de escória, prolongando a vida útil do serviço; A resistência de alta temperatura suficiente permite que o material suponha a carga em altas temperaturas sem deformação.

4. Compatibilidade do material: Os materiais refratários devem ser compatíveis com a escória, aço e outros materiais de revestimento do forno no forno EAF. Por exemplo, o material refratário alcalino é adequado para o ambiente de escória alcalina, o material refratário ácido é adequado para o ambiente de escória ácida; caso contrário, ocorrerá reação química, acelerar a erosão do material refratário. Ao mesmo tempo, diferentes partes do material refratário também devem ter boa compatibilidade, para evitar o coeficiente de expansão térmica e outras diferenças são muito grandes, resultando na combinação de rachaduras e outros problemas.

5. Fator de custo: Sob a premissa de atender aos requisitos de uso, o custo é uma consideração importante. Para considerar o custo de compras de materiais refratários, custos de transporte, custos de construção e vida útil do serviço. Alguns materiais de alto desempenho, embora o preço alto, mas a vida útil longa, o custo abrangente pode ser mais econômico. Por exemplo, o uso de tijolos de carbono de magnésio de alta qualidade nas principais partes do grande forno EAF, embora o custo de compras seja alto, mas possa reduzir o número de paradas de manutenção, melhorar a eficiência da produção e, a longo prazo, os benefícios econômicos são melhores.

(1) Dano de revestimento do forno: se o revestimento do forno parecer parcialmente desalojado, furos perfurados e outros danos graves, é necessário parar o forno a tempo de reparo.

Método de reparo: Primeiro de tudo, a parte danificada do revestimento do forno é completamente removida e, de acordo com os requisitos do processo de alvenaria do forno, re-unilizando o novo forno. No processo de alvenaria, devemos controlar estritamente a qualidade dos materiais refratários e da qualidade da construção para garantir que a qualidade do revestimento de alvenaria atenda aos requisitos.

(2) Falha no eletrodo: Se o eletrodo quebrar, rachaduras e outras falhas, pare imediatamente de usar o eletrodo e substitua -o por um novo. Ao mesmo tempo, analise as causas da falha do eletrodo, como problemas de qualidade do eletrodo, operação inadequada, etc., e tome medidas apropriadas para resolver o problema para impedir que falhas semelhantes ocorram novamente.

(3) Falha elétrica: quando o sistema elétrico falha, como curto -circuito, sobrecarga, vazamento, etc., a fonte de alimentação deve ser cortada imediatamente e revisada pelo pessoal profissional de manutenção elétrica. O pessoal de manutenção precisa usar ferramentas de teste profissional, como multímetro, testador de resistência ao isolamento, etc., para encontrar o ponto de falha, determinar a causa da falha e reparar ou substituir o equipamento elétrico danificado.

(4) Falha no sistema de resfriamento: se o vazamento do sistema de resfriamento, alta temperatura da água ou fluxo de água ruim e outras falhas, o forno deve ser interrompido a tempo de verificar. Para falha de vazamento de água, para encontrar o ponto de vazamento, reparar ou substituir os tubos de água danificados, válvulas e outros componentes. Para o problema da alta temperatura da água ou do fluxo de água ruim, limpe a escala e as impurezas no oleoduto de água de resfriamento, verifique a operação da bomba de água para garantir a operação normal do sistema de refrigeração.

Zinfon Refratário Technology Co., Ltd

Somos um fornecedor de materiais refratários que integra P&D, produção, construção, armazenamento e comércio.

Estamos oferecendo vários refratários de magnésia e alumina, incluindo produtos moldados e sem magia, matérias -primas e produtos químicos relacionados.

Somos certificados para ISO9001, ISO14001, ISO45001 e outras certificações nacionais e locais da seguinte forma:

Envie a consulta agora