ما هو قوس فرن

مقدمة فرن القوس الكهربائي

فرن القوس الكهربائيهو فرن كهربائي لخام الصهر والمعادن في درجة حرارة عالية تنتجها القوس الكهربائي. عندما يتشكل تصريف الغاز قوسًا ، تكون الطاقة مركزة للغاية ، ودرجة حرارة مساحة القوس أعلى من 3000 ℃. بالنسبة إلى المعادن الصاخبة ، فإن فرن القوس الكهربائي لديه مرونة أكبر للعملية من أفران صناعة الصلب الأخرى ، يمكن أن يزيل بشكل فعال الشوائب مثل الكبريت والفوسفور ، ودرجة حرارة الفرن سهلة التحكم ، وتغطي الجهاز مساحة صغيرة ، وهي مناسبة للتسخين العالي. جودة سبيكة الصلب.

يسمى الفرن الصناعي الذي يولد تسخين القوس الكهربائي عبر القطب المعدني أو القطب غير المعدني الفرن الكهربائي. وفقًا لشكل القوس الكهربائي ، يمكن تقسيم فرن القوس الكهربائي إلى فرن قوس كهربائي ثلاثي الطور وفرن قوس كهربائي مستهلك وفرن قوس كهربائي أحادي الطور وفرن قوس كهربائي مقاوم. يتكون جسم الفرن من فرن صناعة الصلب الكهربائي من غطاء الفرن ، باب الفرن ، النقر على جسم الفرن وجسم الفرن. تم تصميم الجزء السفلي من الفرن وجدار الفرن مع حرارة قلوية أو حرارية للحمض. ينقسم فرن صناعة الصلب الكهربائي إلى فرن القوس الكهربائي العادي وفرن القوس الكهربائي عالي الطاقة وفرن القوس الكهربائي ذو الطاقة العالية وفقًا لسعة المحولات لكل طن من سعة الفرن. تتمثل صناعة الصلب في فرن Arc Electric في إدخال الطاقة الكهربائية في فرن صناعة الصلب الكهربائي من خلال قطب الجرافيت ، وجعل صناعة الصلب مع قوس كهربائي بين نهاية القطب والشحن كمصدر للحرارة. يأخذ فرن القوس الكهربائي طاقة كهربائية كمصدر للحرارة ويمكنه ضبط الغلاف الجوي في الفرن ، وهو مفيد للغاية لتخليص الدرجات الفولاذية التي تحتوي على عناصر مؤكسدة بسهولة أكبر. بعد فترة وجيزة من اختراع صناعة الصلب Arc Furnace الكهربائية ، تم استخدامه لذاكرة الفولاذ من السبائك وتطورت بشكل كبير.

مع تحسين معدات فرن ARC الكهربائية وتكنولوجيا الصهر وتطوير صناعة الطاقة الكهربائية ، تستمر تكلفة صناعة الصلب القوس الكهربائي في الانخفاض. الآن لا يستخدم صناعة الصلب الكهربائية للأفران فقط لإنتاج الصلب سبيكة ، ولكن أيضًا عددًا كبيرًا من الفولاذ الكربوني العادي. يمثل إنتاجها نسبة متزايدة في إجمالي الناتج الصلب للبلدان الصناعية الكبرى.

تاريخ فرن القوس الكهربائي

من عام 1888 إلى عام 1892 ، طورت P.L.T.H é Roult الطاقة البديلة للفحم باستخدام درجة حرارة القوس المرتفعة للإلكترود ، واخترع فرن القوس الكهربائي المباشر الصناعي. في البداية ، تم استخدام فرن القوس الكهربائي فقط لإنتاج كربيد الكالسيوم وفيرولوي. لم يتم تطويره لصناعة الصلب حتى عام 1906 ، بحيث يمكن إعادة تدوير الخردة اقتصاديًا وعلى نطاق واسع. يقوم فرن القوس الكهربائي بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارة من خلال القوس الكهربائي بين نهاية قطب الجرافيت والشحن لإذابة الشحن وإكمال التفاعل المعدني المرتفع في درجة الحرارة. نظرًا لأنه يستخدم الطاقة الكهربائية وهو مناسب لضبط الغلاف الجوي في الفرن ، يمكنه أن يشجع أنواعًا مختلفة من الفولاذ من السبائك بما في ذلك العناصر المؤكسدة بسهولة. مع تطوير صناعة الطاقة الكهربائية ، والتحسين المستمر لمعدات العمليات وتحسين تكنولوجيا الصهر ، فإن فرن القوس الكهربائي يستخدم على نطاق أوسع ، وسعة إنتاجها وحجمها أكبر وأكبر. كان الحد الأقصى لسعة فرن القوس الكهربائي 100 طن في ثلاثينيات القرن العشرين ، و 200 طن في الخمسينيات و 400 طن في أوائل السبعينيات.

خاصة في السنوات الخمسين الماضية ، تم تحسين الأداء الفني لـ EAF تدريجياً ، وانخفضت تكلفة الإنتاج بشكل كبير. تجاوزت نسبة EAF Steel في البلدان المتقدمة الأوروبية والأمريكية 50 ٪.

تطور تقنية صهر الفرن الكهربائية الحديثة يتقدم مع التايمز. من الستينيات إلى السبعينيات من القرن الماضي ، كان من المقرر تطوير إمدادات الطاقة عالية الطاقة الفائقة والتقنيات ذات الصلة. تمت مقارنة فرن Arc Electric High Power (HP) وفرن القوس الكهربائي ذو الطاقة الفائقة (UHP) مع فرن Arc Electric العادي العام (RP). تتميز بشكل أساسي بسعة المحولات لكل طن من سعة الفرن ، والتي لها اتجاه أعلى وأعلى في السنوات الأخيرة. هذا يعني أن مدخلات الطاقة الحرارية في فرن القوس الكهربائي لكل وحدة زمنية يتم زيادة إلى حد كبير ويتم تقصير وقت الانصهار بشكل كبير ، وذلك لتحسين القدرة الإنتاجية ، وتقليل استهلاك القطب ، وتقليل فقدان الحرارة وتقليل استهلاك الطاقة الكهربائية. ونتيجة لذلك ، تزداد قدرة الإنتاج بشكل أكبر ويتم تخفيض التكلفة بشكل كبير.

تم استخدام عملية القوس الطويلة ذات الضغط العالي ، وجدار الفرن المبرد بالماء ، وغطاء الفرن المبرد بالماء ، وتكنولوجيا خبث الرغوة واستخدام مصدر الحرارة الخارجي للذوبان على نطاق واسع ، بالإضافة إلى تكرير مغرفة وتعزيز استخدام الأكسجين. في الثمانينيات من القرن الماضي ، نضج تطوير تقنية LF و EBT بشكل أساسي عملية صناعة الصلب EAF الحديثة من صهر EAF والتكرير الخارجي. تجدر الإشارة إلى أنه منذ ذلك الحين ، لم يعد تركيز الاهتمام هو وسيلة إمدادات طاقة التيار المتردد أو التيار المتردد ، ولكن استخدام الاحتراق الثانوي والحرارة المعقولة غاز المداخن ، أي تسخين الصلب الخردة. أنتجت طرق الخردة المختلفة للخردة أنواعًا مختلفة من أفران القوس الكهربائي الحديثة ، بما في ذلك خردة فرن القوس الكهربائي العادي مع سلة وفرن مداخن مع مخلب وفرن قوس كهربائي مزدوج القشرة وفرن القوس الكهربائي.

في الوقت الحاضر ، لا تزال المعدات وتكنولوجيا الإنتاج في فرن القوس الكهربائي تتطور.