Az elektromos ívkemencék (EAFS) a modern acélgyártás sarokköve, rugalmasságot, energiahatékonyságot és a fémhulladék újrahasznosításának képességét kínálja.hőmérleg-Az energiabemenet és output közötti egyensúly . A hőmérleg megértése elengedhetetlen a kemence teljesítményének optimalizálásához, az energiafogyasztás csökkentéséhez és az acélminőség javításához .
Ebben a cikkben lebontjuk a hőmérleg fogalmát az EAFS -ben, feltárjuk annak legfontosabb elemeit, és megvitatjuk, hogy az acélgyártók hogyan optimalizálhatják azt a jobb hatékonyság érdekében .
Az EAF hőmérlegének alapjai
A hőmérleg arra utal, hogy a kemencébe belépő és elhagyó összes termikus energia elszámolása . A cél az, hogy a szállított energiát (elsősorban villamos energiát) hatékonyan használják fel a hulladék olvadásához, az acél finomításához és a hőveszteségek kompenzálásához .
Egy egyszerűsített hőmérleg -egyenlet kifejezhető:
Energiabevitel=Energiatermelés + hőveszteség
Vizsgáljuk meg az egyes összetevőket részletesen .
1. energiabevitel egy EAF -ben
Az elsődleges energiaforrásEAF acélkészítésaz elektromos energia, de a modern kemencék az exoterm reakciók és a kiegészítő üzemanyagok kémiai energiáját is felhasználják .
a) Elektromos energia (ívteljesítmény)
Az elektródák és a hulladék közötti elektromos ív intenzív hőt generál (~ 3500 fok) .
A teljesítmény bemenete a transzformátor kapacitásától, az elektróda pozicionálásától és az ív stabilitásától függ .
Tipikus fogyasztás:350–500 kWh / tonna acél .
b) kémiai energia (exoterm reakciók)
Az olyan elemek oxidációja, mint a szén (C), a szilícium (SI) és az alumínium (AL) felszabadítja a hőt .
Példa:
Si+O2 → Sio 2+ Heatsi+O2 → Sio2+Heat
Oxigén befecskendezése és szén -injekció (habos salakhoz) fokozza ezeket a reakciókat .
c) Kiegészítő üzemanyag (égők és oxi-üzemanyag)
Földgáz vagy olajégők előmelegítik a hulladékot az elektromos energiaigény csökkentése érdekében .
Az oxid-üzemanyag-égők javítják az olvadási hatékonyságot a hideg foltok megcélzása révén .
2. Energiakimenet (hasznos hő)
A hasznos hő a következő energia:
a) A hulladék olvadása
A legnagyobb energiafogyasztó (~ 60-70 A teljes bemenet% -a) .
A hulladéktípustól függ (sűrű vs . könnyű hulladék) .
b) Fűtés folyékony acél
Az olvadt acél nevelése a kívánt csapási hőmérsékletre (~ 1600–1,650 fok) .
c) salakképződés és finomítási reakciók
Az energiát a salakképződéshez (CAO, MGO) és a finomításhoz (dekarburizálás, defoszforizálás) . felhasználják.
3. Hőveszteség az EAF -ben
A technológiai fejlődés ellenére az EAFS továbbra is energiaveszteségeket tapasztal:
a) Hűtési rendszer veszteségei (~ 10-15%)
Vízhűtéses panelek, tető és elektródák felszívják a hőt .
A fejlett hűtőrendszerek helyreállítanak némi hőt a . hulladék előmelegítéséhez
b) off-of-gáz és sugárzási veszteségek (~ 8-12%)
A forró kipufogógázok jelentős energiát szállítanak .
A modern EAFS használjahulladékhő -visszanyerésRendszerek ennek az energiának a rögzítésére .
c) Slag és fröccsenési veszteségek (~ 5-10%)
A forró salak megtartja a hőt, és rendszeresen eltávolítják .
A fém fröccsenése (az ARC instabilitása miatt) anyagvesztéshez vezet .
A hőmérleg optimalizálása a hatékonyság érdekében
A hőmérleg javítása csökkenti az energiaköltségeket és növeli a termelékenységet . A legfontosabb stratégiák a következők:
1. Selejt előmelegítés
Előmelegítő hulladék off-gáz hővel (e . g .,Consteel® eaf) csökkenti a villamosenergia -felhasználást20-30%.
2. habos salak gyakorlat
A szén és az oxigén befecskendezése egy habos salakréteget hoz létre, amely szigeteli az ívet, javítva az energiaátadást .
3. oxi-tüzelőanyag-égők és égés utáni égés
Az égők csökkentik a hideg foltokat, míg a égés utáni égés a GAS-ban az off-out-o-ban éget el az extra hő helyreállításához .
4. fejlett folyamatvezérlés
AI-alapú rendszerek optimalizálják az ívhosszot, az oxigén befecskendezését és az energiaeloszlást valós időben .
5. hulladékhő -visszanyerés
A kipufogó hő átalakítása gőzzé vagy villamos energiává javítja az általános hatékonyságot .
A hőmérleg az EAF acélkészítésében dinamikus kölcsönhatás az energiabevitel, a hasznos hő és az elkerülhetetlen veszteségek között . A hulladék előmelegítése, a salakkezelés és a fejlett vezérlőrendszerek optimalizálásával az acélgyártók alacsonyabb energiafogyasztást, csökkentett költségeket és magasabb termelékenységet érhetnek el..}
Az EAF technológia fejlődésével az olyan innovációk, mint a hidrogén-alapú acélgyártás és az intelligens kemencekontrollok, tovább újradefiniálják a hőmérleg hatékonyságát .
Hivatkozások és további olvasás
Ghosh, a ., & chatterjee, a . (2008) .Vaskészítés és acélgyártás: Elmélet és gyakorlat. phi tanulás .
Jones, j . a . t ., & Bowman, b . (2019) .}Elektromos ívkemence acélgyártás. aist .
Modaresi, r ., & müller, d . b . (2014) . "Globális acél újrahasznosítás: Az EAFS szerepe ."Journal of Industrial Ecology.
Szeretne egy mélyebb merülést az EAF hőmérlegének bármely konkrét aspektusába?Vegye fel velünk a kapcsolatotMost .
Vegye fel velünk a kapcsolatot
Xi'an huachang kohászati technológia Co ., ltd .
Cím:9. emelet, C/Vanmetropolis épület, NO .1 TANGYAN RD . Gaoxin District, Xi'an, Shaanxi tartomány, Kína
Tel: +86 029 8886 4421
Mob & WeChat & WhatsApp: +86 18729567376
Fax:+86 029 8886 2650
Email:sales3@xahcdl.com/ candiceyang@xahcdl.com
Weboldal: www . HC-Furnace . com