Szczegółowe wprowadzenie do pięciu podstawowych procesów wytapiania EBT

Szczegółowe wprowadzenie do pięciu kluczowych procesów wytapiania EBT

Wytapianie z mimośrodowym spustem dennym (EBT)piec łukowyobejmuje specyficzne metody operacyjne w celu optymalizacji wydajności i jakości. Poniżej przedstawiono pięć kluczowych procesów wytapiania integralnych dla pracy pieca EBT.

1. Operacja szybkiego topienia i nagrzewania

Jest to podstawowa funkcja pieca łukowego, rozpoczynająca się natychmiast po pierwszym wsadu złomu. Celem jest stopienie złomu i podniesienie temperatury stopionej stali do temperatury spustu w najkrótszym możliwym czasie. Piece EBT wykorzystują zintensyfikowane techniki wytapiania, aby to osiągnąć, w tym:

   Maksymalne zużycie energii: Dostarczanie energii elektrycznej z najwyższą możliwą prędkością.

   Wspomaganie palnikiem tlenowo-paliwowym: Używanie dysz palnikowych do dostarczania skoncentrowanego ciepła, przyspieszając topienie złomu.

   Wdmuchiwanie tlenu i mieszanie: Wdmuchiwanie tlenu w celu odtleniania i generowania ciepła egzotermicznego, a także mieszania kąpieli.

   Mieszanie gazem dennym: Wdmuchiwanie gazu obojętnego (np. Ar, N₂) przez porowate zatyczki w celu ujednolicenia temperatury i składu.

   Praktyka spienionego żużla: Tworzenie izolującej, spienionej warstwy żużla w celu poprawy stabilności łuku i wydajności cieplnej, tym samym przyspieszając nagrzewanie.

2. Operacja defosforyzacji

Usuwanie fosforu w EAF jest kontrolowane przez kontrolę utleniania żużla (zawartość FeO), zasadowości (stosunek CaO/SiO₂) i temperatury. Kluczowe strategie operacyjne obejmują:

   Zwiększone zużycie tlenu: Intensywne wdmuchiwanie tlenu i użycie palnika tlenowo-paliwowego w celu zwiększenia zawartości FeO w wczesnym żużlu, promując przenoszenie fosforu z metalu do żużla.

   Wczesne tworzenie wysoce utleniającego, zasadowego żużla: Wykorzystanie niższej początkowej temperatury kąpieli - która sprzyja defosforyzacji - do jak najszybszego utworzenia skutecznego żużla.

   Usuwanie żużla (Slag-Off): Szybkie usuwanie początkowego żużla bogatego w fosfor i zastępowanie go świeżym żużlem, aby zapobiec "reversji fosforu" (powrotowi P do stali) podczas późniejszych wzrostów temperatury lub spustu.

   Wtrysk proszku: Bezpośrednie wtryskiwanie wapna (CaO) i fluorytu (CaF₂) w postaci proszku do stopionego basenu strumieniem nośnika tlenu. Może to osiągnąć wskaźniki defosforyzacji do 80%, przy jednoczesnych wskaźnikach odsiarczania zbliżonych do 50%.

   Spust bez żużla (Zaleta EBT): Konstrukcja EBT pozwala na minimalne przenoszenie żużla do kadzi. Kontrola objętości żużla do ~2 kg/t stali znacznie ogranicza rewersję fosforu. Przy żużlu zawierającym 1% P₂O₅, rewersję fosforu można utrzymać na poziomie ≤0,001%.

   Kontrola docelowa: Ostateczna docelowa zawartość fosforu przy spuście jest ustawiona poniżej 0,02%, biorąc pod uwagę późniejsze dodawanie stopów i specyfikacje produktu końcowego.

3. Operacja odtleniania

Operacje EBT często wykorzystują strategię wsadu o wysokiej zawartości węgla do kilku krytycznych celów:

   Ochrona żelaza metalicznego: Podczas wdmuchiwania tlenu w fazie topienia, węgiel utlenia się preferencyjnie do żelaza, zmniejszając straty wydajności metalu (spalanie).

   Niższa temperatura topnienia: Węgiel obniża temperaturę topnienia złomu, przyspieszając tworzenie się basenu ciekłego.

   Zwiększone mieszanie kąpieli: Reakcja węgiel-tlen (C-O) wytwarza gaz CO, który energicznie miesza stopiony basen. Sprzyja to reakcjom żużel-metal i ułatwia wczesną defosforyzację.

   Uszlachetnianie i oczyszczanie: Podczas okresu uszlachetniania/ogrzewania, utrzymująca się, aktywna reakcja C-O (wrzenie węgla) rozszerza interfejs żużel-metal, pomaga w dalszej defosforyzacji, homogenizuje temperaturę i skład kąpieli oraz sprzyja flotacji gazów i wtrąceń.

   Generowanie spienionego żużla: Gaz CO jest niezbędny do tworzenia i utrzymywania skutecznej, izolującej warstwy spienionego żużla, co dramatycznie poprawia wydajność cieplną i tempo nagrzewania.

4. Operacja dodawania stopów

Dodawanie stopów w praktyce EBT odbywa się głównie w kadzi podczas spustu ("dodawanie stopów w kadzi"). Podejście to oferuje większą kontrolę i wydajność. Kluczowe zasady to:

   Standard dodawania do kadzi: Większość żelazostopów jest dodawana do strumienia stali podczas napełniania kadzi.

   Dodatki do pieca dla określonych stopów: Pierwiastki nieutleniające, o wysokiej temperaturze topnienia, takie jak nikiel (Ni), wolfram (W) i molibden (Mo), mogą być dodawane bezpośrednio do pieca, aby zapewnić całkowite rozpuszczenie.

   Rozważenie zatrzymanej stali ("Heel"): Podczas stosowania praktyki zatrzymywania stali, wpływ chemiczny pozostałego metalu z poprzedniego wytopu na skład następnego wytopu musi być starannie obliczony.

   Zarządzanie temperaturą: Temperatura spustu musi być dostosowana w celu zrekompensowania efektu chłodzenia dużych dodatków stopowych. Właściwe podgrzewanie kadzi i ogrzewanie po spuście (np. za pomocą pieca kadziowego) są kluczowe dla utrzymania temperatury i poprawy wydajności stopu.

   Regulacja dwustopniowa: Dodawanie stopów do kadzi podczas spustu jest krokiem wstępnego dodawania stopów. Ostateczne, precyzyjne przycinanie składu jest zakończone w stacji wtórnego uszlachetniania (np. Piec kadziowy). Wstępne dodawanie stopów ma na celu środek zakresu specyfikacji, aby umożliwić płynne, kontrolowane ostateczne regulacje.

5. Kontrola temperatury

Precyzyjne zarządzanie termiczne jest fundamentalne dla pomyślnej realizacji wszystkich procesów metalurgicznych. Różne etapy mają specyficzne wymagania temperaturowe:

   Defosforyzacja: Sprzyja niższym temperaturom (np. < 1550°C). Ta przewaga termodynamiczna jest powodem, dla którego defosforyzacja jest podkreślana wcześnie w procesie, zbiegając się z początkową fazą topienia.

   Utlenianie/Uszlachetnianie: Wymaga wyższej temperatury kąpieli (zazwyczaj > 1550°C), aby utrzymać aktywny wrzenie węgiel-tlen w celu oczyszczenia i wydajnego ogrzewania.

   Spust i przetwarzanie w dół: Piec musi zapewnić wystarczające przegrzanie, aby zrekompensować straty cieplne podczas spustu, wtórnego uszlachetniania (LF, VD) i przenoszenia do odlewni. Wymagana początkowa temperatura pieca jest obliczana na podstawie konkretnej trasy procesu w dół i gatunku stali.

 Jesteśmy profesjonalnym producentem pieców elektrycznych. W przypadku dalszych pytań lub jeśli potrzebujesz pieców łukowych zanurzeniowych, pieców łukowych elektrycznych, pieców do rafinacji kadziowej lub innego sprzętu do topienia, nie wahaj się skontaktować z nami pod adresem  susan@aeaxa.com