Електрическата пещ на дъгата (EAF) е един от най -широко използваните методи за производство на стомана, особено при рециклирането на скрап метал. За разлика от традиционните процеси на взривна пещ, които използват желязна руда като основна суровина, процесът на EAF разчита главно на рециклираната стомана на скрап като своя изходен материал. Въпреки това, в зависимост от специфичните изисквания за производство на стомана, могат да се използват и допълнителни материали като директно намалено желязо (DRI), чугун или дори желязна руда. В тази публикация в блога ще проучим ключовите суровини за процеса на EAF, ролята, която играят в процеса на производство на стомана и как те допринасят за производството на висококачествена стомана.
1. Скрап стомана: Основната суровина за EAF
Стомана за скрап е далеч най -често срещаният и икономичен изходен материал заИзработка на стомана EAF, отчитат около 70-75% от суровините, използвани при съвременното изработване на стомана EAF. Скрап метал обикновено се състои от рециклирана стомана от продукти в края на живота като превозни средства, уреди, строителни материали и промишлени отпадъци. Обикновено се сортира, раздробява и понякога се обработва допълнително, за да се премахнат примесите, преди да бъде въведен в пещта.
Защо скрап стомана?
1. Устойчивост: Използването на стомана за скрап в процеса на EAF е полезно за околната среда. Рециклирането на стомана намалява необходимостта от добива на желязна руда и значително намалява консумацията на енергия в сравнение с традиционните методи на взривна пещ.
2.Ко-ефективност: Тъй като стоманата за скрап често е по-евтина от първичните материали като желязна руда или чугун, това е рентабилен избор, особено в региони с изобилие от скрап.
3. КАЧЕСТВО КОНТРОЛ: Докато металът на скрап може да варира по състав и качество, процесът на EAF позволява на операторите да контролират химичния състав на стопилката, за да произвеждат висококачествена стомана.
Използвани видове скрап
1. Скрап за дома: Стомана, генерирана в едно и също съоръжение (напр. Скрап за подстригване от производствени процеси).
2. ПРОМЕНТ Скрап: Стоманен скрап, генериран от индустриални дейности, като производство или строителство.
3. Obsolete Scrap: стомана от продуктите на края на живота, като стари автомобили, уреди и инфраструктура.
2. Директно намалено желязо (DRI)
В допълнение към стоманата за скрап, директното намалено желязо (DRI), известно още като гъба желязо, е друга важна суровина, използвана вИзработка на стомана EAF. DRI се произвежда от желязна руда в процес на намаляване, който не включва традиционната взривна пещ, но вместо това използва природен газ или водород като редуциращи агенти за превръщане на желязна руда (Fe2O3 или Fe3O4) в метално желязо.
Защо DRI?
1. Скрап за допълване: В региони, където наличието на скрап е ограничено или с лошо качество, DRI е важна добавка, осигурявайки по -постоянно качество на желязото за производство на стомана.
2. Място съдържание на примеси: DRI има по-ниски нива на примеси в сравнение с скрап, което може да помогне за производството на по-висококачествена стомана с по-малко дефекти.
3. Устойчивост: Производството на DRI с помощта на водород (наричан "Зелен DRI") е по -устойчив метод за производство на желязо с по -ниски въглеродни емисии в сравнение с традиционните методи на взривна пещ.
DI GROED
1. Жената руда: Желязната руда се обработва в редукционен реактор, където се третира с газове като природен газ или водород за отстраняване на кислорода, произвеждайки DRI.
2. Използвайте в EAF: Веднъж произведен, DRI се подава в EAF, където се разтопява и рафинира за производство на стомана.
3. Звийско желязо
Зърмовата желязо е друга суровина, която може да се използва в процеса на EAF, въпреки че не се използва толкова често като скрап или DRI. Звийското желязо е междинен продукт на взривната пещ, който се състои предимно от желязо и въглерод, заедно с малки количества примеси като силиций, сяра и фосфор.
Защо чугун?
1. Допълнете се за скрап: Звийското желязо може да се използва за допълване на стомана за скрап, особено в ситуации, при които няма достатъчно скрап, за да отговаря на желания производствен капацитет на стомана.
2. Контрол над съдържанието на въглерод: Добавянето на чугун към EAF помага за увеличаване на съдържанието на въглерод в стоманата, което е полезно за производство на определени видове стомана, които изискват по -високи нива на въглерод.
3.Инация на производителност: Звийското желязо се използва в EAF, когато са необходими по -високи температури или когато скрап е с твърде ниско съдържание на въглерод за предвидения стоманен продукт.
4. Желязна руда
Макар и да не е толкова често срещан като скрап стомана, желязната руда може да се използва и вИзработка на стомана EAF, особено когато DRI или скрап не са налични. Желязната руда се състои предимно от железен оксид (Fe2O3 или Fe3O4) и преди да може да се използва в EAF, тя обикновено претърпява процес на намаляване, за да произвежда желязо във форма, подобна на DRI.
Защо желязна руда?
1. Допълнителен материал: В случаите, когато снабдяването с скрап и DRI са недостатъчни, желязната руда може да се използва като резервен източник на желязо за производство на стомана. Въпреки това, той обикновено изисква допълнителна обработка и енергия, за да се превърне в използваема форма като DRI.
2.Коколни съображения: Използването на желязна руда понякога може да бъде по -скъпо в сравнение с скрап за рециклиране, особено с добавените енергийни изисквания за производство на DRI или чугун.
5. Добавки и поточни агенти
В допълнение към основните суровини (скрап, DRI, чугун или желязна руда), по време на процеса на EAF за постигане на специфични химични състави се използват различни добавки и потоци, подобряване на качеството на стоманата или подпомагане на образуването на шлаката.
Общи добавки
1. Лима (CAO): Използва се за отстраняване на примеси като сяра и фосфор чрез образуване на шлака.
2.Fluorspar (CAF2): Добавен за понижаване на точката на топене на шлаката и подобряване на неговата плавност.
3.Boron, хром, манган: Тези легиращи елементи се добавят за производство на стомана със специфични свойства като якост, твърдост и устойчивост на корозия.
ЛИТЕРАТУРА
1.GSR MURTHY, „Електрическа пещ за пещ: Основният метод за производство на стомана“, Steel Times International, Vol. 47, бр. 3, стр. 34-37, 2020.
2.H. Zhang et al., „Ролята на скрап и DRI в електрическата пещ на пещта“, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 255, стр. 35-42, 2018.
3.TS NGUYEN, „Основи на стоманодобивната работа“, Journal of Iron and Steel Research International, кн. 28, не. 4, стр. 250-257, 2019.