Çelik üretimi için elektrikli ark ocağı

Çelik Üretimi İçin Elektrik Ark Fırınları Türleri

Çelik üretimi için bir elektrik ark fırını (EAF), çelik hurdasını, doğrudan indirgenmiş demir (DRI) veya sıcak demir tozunu çelikle dönüştürmek için elektrik enerjisi kullanan bir cihazdır. Çelik için ana elektrik ark fırını türleri şunlardır:

• Çekirdeksiz Elektrik Ark Fırını:

  Çekirdeksiz elektrik ark fırınının ergitme ünitesi, hurdanın üzerine yerleştirilmiş bir güç kaynağı elektrot grubuna sahip, yüksek dereceli refrakter kaplı bir gövdedir. Çekirdeksiz EAF, elektrik arkının ısısını kullanarak çalışır ve hurda çeliğin erimesi başlar ve ark yükün etrafında ve içinden hareket ettikçe devam eder.

• Mini Elektrik Ark Fırını:

  Mini elektrik ark fırını (EAF), geleneksel elektrik ark fırınının daha küçük bir versiyonudur. Mini EAF, minimum çevresel etkiyle yüksek kaliteli çelik üretimine imkan tanıyarak mevcut çelik üretim yollarına bir alternatif sunar. Mini EAF ayrıca daha düşük sermaye gereksinimi taşır ve diğer çelik üretim yöntemlerine kıyasla daha hızlı yatırım getirisi sağlar.

• Hibrit Elektrik Ark Fırını:

  Hibrit elektrik ark fırınları (EAF), geleneksel çelik üretim yöntemlerini modern elektrik ark teknolojisiyle birleştirir. Hibrit EAF, çelik hurdasını ve sünger demiri mikrodalga plazma arkları kullanarak yüksek kaliteli çeliğe dönüştürür. Hibrit EAF'ın en önemli avantajlarından biri, gerekli hurda oranını azaltmasıdır, bu da onu daha ekonomik ve verimli hale getirir. Fırın ayrıca, o belirli zamanda kullanılabilirliğe ve maliyete bağlı olarak farklı enerji kaynakları arasında geçiş yapabilir.

• HTR-EAF:

  HTR-EAF, yüksek sıcaklıklı hızlı elektrik ark fırınıdır. HTR-EAF, elektrik akımı ve ısı üretmek için elektromanyetik indüksiyonuna dayanan indüktif bir ısıtma sistemi içerir. HTR-EAF, yüksek alaşımlı ve paslanmaz çelik veya titanyum gibi yüksek erime noktalı malzemeleri etkili ve hızlı bir şekilde eritebilir.

Çelik Üretimi İçin Bir Elektrik Ark Fırınının Özellikleri ve Bakımı

Özellikler

• Boyutlar/Kaplar Sayısı: Bir tesisteki elektrik ark fırını kabı(larının) boyutu ve sayısı, nihai ürünün verimini etkiler. Fırın kapları genellikle metrik ton cinsinden ölçülür. Genellikle 10-40 metrik ton kapasiteli küçük kaplar, 41-100 metrik ton kapasiteli orta kaplar ve 100 metrik tondan fazla kapasiteli büyük kaplar vardır. Daha büyük ark fırınları, yüksek verimli endüstriyel kullanım için daha uygundur. Bazı tesislerde, çeşitli gereksinimleri karşılamak için farklı boyutlarda kaplar da bulunabilir.
• Güç Kaynağı: Elektrik ark fırınları genellikle tek fazlı veya üç fazlı elektrik gücüne sahiptir. Üç fazlı bir güç kaynağı, endüstriyel fırınlarda yaygın olarak kullanılır, çünkü daha kararlı güç ve daha yüksek verimlilik sağlar. Üretilen çeliğin sıcaklığını ve kalitesini tutarlı bir şekilde korumak da daha kolaydır. Üç fazlı elektrik gücünün üçgen tasarımı, elektrotlardan hurda metale doğru üniform ısı dağılımını destekler. Bu, hızlı bir erime oranına yol açar. Üretim süresini kısaltmaya ve üretim verimliliğini artırmaya yardımcı olur.
• Elektrotlar: Bir elektrik ark fırınının, farklı malzemelerden yapılmış iki veya üç grafit elektrodu olacaktır. AC ark fırınlarında genellikle üç elektrot bulunur. DC elektrik ark fırınlarında sadece iki bulunur. Elektrot ile hurda metal arasında oluşan ark, metali eritmek için ısı üretir.

Bakım

• Ekipmanın, güç kaynağı sistemlerinin, soğutma sistemlerinin, elektrot kaldırma sistemlerinin, buhar çekme ve gaz toplama sistemlerinin ve güvenlik cihazlarının düzenli görsel muayenesi.
• Sık sık yüksek sıcaklık ve yüksek basınç ortamlarında çalışan elektrot kaldırma sistemlerine dikkat edin. Doğru çalışma sağlamak ve olası tehlikeleri önlemek için kabloların, yalıtımın ve elektrotların durumunu kontrol edin.
• Üretime başlamadan önce elektrot kaldırıcıları ve katran kazanlarının kapsamlı bir şekilde incelenmesini ve bakımını yapın. İletim hatlarında herhangi bir hasar veya aşınma belirtisi olup olmadığını kontrol edin ve gerektiğinde değiştirin. Bu, üretim gecikmelerini önlemeye ve sorunsuz bir üretim süreci sağlamaya yardımcı olacaktır.
• Aşınma ve yağlama eksikliğinden kaynaklanabilecek zorluk riskini önlemek için elektrik ark fırınının hareketli parçalarını düzenli olarak yağlayın. Sık sık hareket ettirilen bileşenler arasında elektrot kaldırma mekanizması ve dişli transmisyon sistemi bulunur.
• Hızlı soğutma sistemi, yüksek basınçlı ve yüksek sıcaklıklı bir ortamın bir parçasıdır. Elektrik ark fırınının soğutma kısmı düzenli temizlik, kontrol ve fan bakımı gerektirir. Hurda metalin eşit şekilde erimesi ve sıcaklığın korunması için soğutma suyu borularında tıkanıklık ve sızıntı olmamalıdır.

Çelik Üretimi İçin Elektrik Ark Fırınlarının Kullanım Alanları

Elektrik ark fırınlarının (EAF) ana ve en belirgin kullanımı çelik üretimindedir. Ancak, çelik endüstrisindeki ve ötesindeki önemi sadece bu tek gerçekten çok daha fazlasını ifade ediyor. Birkaç önemli istatistik bunu ortaya koyuyor. EAF'ler şu anda ABD'deki toplam çeliğin yaklaşık %60'ını üretiyor. Dünya genelinde toplam çelik üretiminin yaklaşık üçte birini oluşturuyorlar, oran Avrupa'da önemli ölçüde daha yüksek, burada toplam çeliğin %74'ü elektrik ark fırınlarından üretiliyor. Orta Doğu ve Kuzey Afrika gibi çelik hurdasının bol olduğu bölgelerde, çelik üretiminin %90'ından fazlası elektrik ark fırınlarına dayanıyor. Büyük miktarlarda çelik hurdasını geri dönüştürme yetenekleri onları sadece ekonomik bir seçim haline getirmekle kalmıyor, aynı zamanda büyük ölçekte çelik endüstrisi için sürdürülebilir hammadde sağlamada önemli bir rol oynuyor.

Çelik üretimindeki birincil kullanımının yanı sıra, elektrik ark fırınları çok sayıda başka sektör ve amaçta hizmet veriyor. İşte bunlardan bazıları:

• Yüksek alaşımlı çelikler: Özel EAF'ler, sıradan alaşımlı çeliklerden daha fazla bileşen içeren yüksek alaşımlı çeliklerin üretimi için öncelikle mevcuttur. Bu tür yüksek alaşımlı çelikler, aşırı asidik veya bazik maddelerle temas ettiğinde olağanüstü korozyon direnci sergiler. Ayrıca zorlu ve agresif ortamlarda bile daha yüksek sıcaklıklara, daha yüksek mukavemetlere ve daha uzun kullanım ömrüne dayanma kapasitesine sahiptirler. Yüksek alaşımlı çelik çeşitlerine örnek olarak, havacılıktan petrokimyaya kadar değişen sektörlerde kullanılan paslanmaz çelik ve takım çelikleri verilebilir.

• Diğer alaşımların üretimi: Yüksek alaşımlı ve özel çelik çeşitlerinin yanı sıra, elektrik ark fırınları, nikel, bakır, vanadyum, krom, manganez vb. gibi metalik elementleri eriterek çeşitli demir dışı metal alaşımlarının üretiminde de kullanılır. Bu elementler daha sonra farklı kaliteler üretmek için erimiş çeliğe eklenir. Bu, öncelikle hafifliği ve yüksek mukavemeti nedeniyle havacılık ve otomotiv endüstrisinde kullanılan titanyum alaşımlarını da içerir.

• Özel çelikler: Çeşitli çelik türleri, birden fazla sektörde farklı uygulamalara sahiptir. Bu, her tür için özel olarak uyarlanmış benzersiz bir üretim süreci gerektiriyor - yapısal olarak geniş çapta kullanılan karbon; yapısal bileşenlerin üretimi için ağırlıklı olarak kullanılan orta karbon; elektrik iletim sırasında kullanılan yüksek mukavemetli teller üretmek için ayrılan yüksek karbon; son derece düşük sıcaklık koşullarında kullanılan düşük alaşımlı kriyojenik çelik; veya özellikle elektrik uygulamaları için tasarlanmış silikon elektrik - elektrik ark fırınları, elde ettiğimiz şeyleri nasıl yaptığımızda önemli bir rol oynuyor.

• Takım çelikleri: Takım çelikleri, endüstriyel aletlerin üretimi için kullanılan karbon çelikleridir. Bu aletler elle çalıştırılabilir veya otomatik CNC kesme aletleri olabilir. Takım çeliklerini sıradan karbon çeliklerden ayıran şey, yüksek aşınma direnci, keskinliği koruyabilme özelliği, mükemmel çekme dayanımı vb.dir. Takım çeliği çeşitleri, yağda sertleştirilen takım çeliklerinden yüksek hızlı takım çeliklerine kadar uzanır. Sınıf ne olursa olsun, elektrik ark fırınları takım çeliği dişlilerini geri dönüştürmek ve yenilerini üretmek için kullanılır.

Çelik Üretimi İçin Elektrik Ark Fırınları Nasıl Seçilir?

Elektrik ark fırını çelik üretim makineleri satın almadan önce, alıcılar genel durumu incelemeli ve acil onarım veya değiştirme gerekip gerekmediğine bakmalıdır.

Mevcut malzemelerin kapsamlı bir analizini yapın. Bu, çelik hurdası, alaşımlama malzemeleri ve akılarının potansiyel kaynaklarının araştırılmasını içerir. Hammaddelerin kalitesini ve elektrik ark fırınının EAF çelik üretim teknolojisiyle uyumluluğunu göz önünde bulundurun. Ayrıca, bu malzemelere sürekli ve güvenilir bir şekilde erişimi sağlamak için lojistik ve tedarik zincirlerini inceleyin.

Farklı elektrik ark fırınlarının kapasitelerini ve gelecekteki beklenen çelik taleplerini karşılaştırın. Aşırı yüklemeyi veya yetersiz kullanımı önlemek için beklenen çelik gereksinimleriyle uyumlu kapasiteye sahip bir elektrik ark fırını seçin.

Elektrik ark fırınının bakım maliyetini inceleyin. Fırın parçalarında olası aşınma ve yıpranmayı öğrenin ve seçilen EAF fırınının kolayca değiştirilebilir bileşenlere sahip olup olmadığını görün. Tedarikçinin teknik becerileri ve kullanılabilirliği hakkında kapsamlı bir araştırma yapın. EAF tedarikçisinin bilgisi ve becerileri, bir fırının ömrünü ve performansını etkileyebilir. Seçilen tedarikçinin, ihtiyaç duyulduğunda hızlı bir şekilde yardım sağlayabilen hızlı bir yanıt süresine ve iyi eğitimli destek personeli olduğundan emin olun.

Seçilen EAF'ın enerji verimliliğini ve işletme maliyetini değerlendirin. Yüksek verimli ve düşük maliyetli bir çalışma fırını, genel karlılığı artırabilir. EAF'ın güneş enerjili EAF veya hidroelektrikli EAF gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanıp kullanamadığını kontrol edin, bu da enerji krizleri sırasında işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir.

S&C

S1: Bir elektrik ark fırınının ömrü ne kadardır?

C1: İyi bakımı yapılmış EAF'ler iki on yıla kadar veya daha uzun süre dayanabilir.

S2: Elektrik ark fırını hangi çelik türlerini üretir?

C2: EAF, yapısal, takım, paslanmaz ve özel alaşımlar dahil olmak üzere çeşitli çelik sınıfları üretir.

S3: Bir elektrik ark fırınının ana bileşenleri nelerdir?

C3: Bir elektrik ark fırını, fırın kabı, refrakterler, elektrotlar, hurda kovaları, yükleme sistemleri ve trafolardan oluşur.

S4: Bir elektrik ark fırını emisyonları nasıl kontrol eder?

C2: EAF, emisyonları ve tozu kontrol etmek için toz torbaları, ıslak çalkalayıcılar veya elektrostatik çökeltme cihazları kullanır.