Eaf Electric Arc Furnace (Electric Arc Furnace) Pembuatan Baja

Apr 18, 2025

Tinggalkan pesan

Eaf Electric Arc Furnace (Electric Arc Furnace) Pembuatan Baja

 

Struktur Dasar:

 

Eaf Furnace terutama terdiri dari bodi tungku, sistem elektroda, sistem listrik, sistem pendingin air, sistem pengolahan terak dan bagian lainnya. Badan tungku adalah ruang untuk menahan muatan dan pencairan, termasuk cangkang tungku, lapisan tungku, dll.; Sistem elektroda memberikan arus listrik ke tungku melalui elektroda grafit untuk menghasilkan busur listrik; Sistem listrik menyediakan energi listrik untuk busur dan mengontrol parameter operasi tungku; Sistem pendingin air digunakan untuk mendinginkan tubuh tungku, elektroda dan komponen lain untuk mencegah peralatan menjadi terlalu panas; dan sistem perawatan terak bertanggung jawab untuk mengobati slag yang dihasilkan selama proses pencairan.

 

Prinsip Kerja:

 

Tungku EAF menggunakan fenomena pelepasan busur listrik yang dihasilkan antara elektroda dan muatan untuk mengubah energi listrik menjadi energi termal, sehingga memungkinkan muatan untuk memanaskan dengan cepat hingga suhu leleh. Secara khusus, ketika elektroda dan muatan dekat dengan jarak tertentu, di bawah aksi tegangan tinggi, gas antara elektroda dan muatan terionisasi, membentuk saluran konduktif dan menghasilkan busur listrik. Suhu busur sangat tinggi, umumnya hingga 3000 derajat atau lebih, dapat dengan cepat melelehkan muatan untuk mencapai pencairan logam.

 

Fitur Utama:

 

Fleksibilitas Tinggi: Suhu leleh, waktu, dan parameter lainnya dapat disesuaikan secara fleksibel sesuai dengan permintaan produksi, yang cocok untuk melelehkan berbagai jenis dan spesifikasi logam. Pada saat yang sama, dapat dengan cepat dimulai dan dihentikan, sehingga mudah untuk menyesuaikan rencana produksi sesuai dengan permintaan pasar tepat waktu.

 

Perlindungan lingkungan dan penghematan energi: Dibandingkan dengan peralatan peleburan tradisional seperti kubah, Eaf Furnace mengadopsi energi listrik sebagai sumber panas, dan tidak menghasilkan sejumlah besar gas buang dan terak selama proses pembakaran, sehingga kurang mencemari lingkungan. Selain itu, melalui desain dan operasi rasional, EAF Furnace dapat mewujudkan pemanfaatan energi yang efisien dan mengurangi konsumsi energi.

 

Kualitas Produk yang Baik: Karena suhu yang seragam dan dapat dikendalikan di dalam EAF, proses pencairan logam dapat dikontrol secara tepat untuk mengurangi pencampuran kotoran, sehingga meningkatkan kemurnian dan kualitas logam. Pada saat yang sama, komposisi logam juga dapat disesuaikan secara tepat dengan menambahkan elemen paduan, dll. Untuk memenuhi kebutuhan pengguna yang berbeda.

 

Area aplikasi:

 

Tungku EAF terutama digunakan dalam proses pencairan logam dalam besi dan baja, logam non-ferrous dan industri lainnya. Dalam industri baja, yang biasa digunakan dalam produksi berbagai baja berkualitas tinggi dan baja khusus, seperti baja tahan karat, baja paduan, dll.; Dalam industri logam non-ferrous, dapat digunakan untuk melelehkan tembaga, aluminium, nikel dan logam lainnya dan paduannya. Dengan pengembangan teknologi yang berkelanjutan, bidang aplikasi EAF Furnace masih berkembang, seperti di bidang daur ulang logam bekas, EAF Furnace dapat secara efisien melelehkan logam bekas dan mewujudkan daur ulang sumber daya.

 

Proses Pembuatan Baja: Pembuatan Baja Tungku Listrik Listrik

 

Tungku busur listrik (EAF) adalah pembuluh silinder yang dilengkapi dengan elektroda grafit yang memanfaatkan suhu tinggi yang dihasilkan oleh busur listrik untuk melelehkan memo, zat besi atau besi babi yang dikurangi langsung. Proses ini secara luas dan semakin banyak digunakan dalam pembuatan baja modern karena efisiensinya, fleksibilitas, dan dampak lingkungan yang relatif rendah.

 

Tahap pengisian daya

 

Prosesnya dimulai dengan mengisi daya tungku dengan memo, paduan, dan fluks. Komposisi dan pelapisan memo direncanakan dengan cermat untuk memastikan pencairan yang efisien dan sifat kimia yang diperlukan dari produk baja akhir.

 

news-600-400

 

Tahap Melting

 

Setelah pengisian daya, arus tinggi menghasilkan panas yang sangat tinggi (hingga 3, 000 derajat di zona busur). Selama pengeboran awal, 15% dari memo meleleh. Setelah beberapa menit, elektroda menembus memo cukup dalam untuk memungkinkan tegangan yang lebih tinggi tanpa merusak struktur tungku.

 

Tahap pemurnian

 

Tahap pemurnian sangat penting untuk menyesuaikan komposisi kimia baja dan menghilangkan kotoran.

 

1. Periode oksidasi: Oksigen disuntikkan untuk membentuk oksida yang keluar sebagai gas atau membentuk bagian dari terak, sehingga mengoksidasi kotoran.

 

Fe + 1\/2o₂ → feo (slags)

SI + O₂ → SiO₂ (terak)

Mn + 1\/2o₂ → mno (slags)

2 cr + 3\/2 o₂ → cr₂o₃ (slags)

4p + 5 o₂ → p₂o₅ (slags)

S + o₂ → so₂ (gase)

2al + 3\/2 o₂ → al₂o₃ (slags)

 

2.Burisasi: Pengurangan kandungan karbon total baja.

 

C + O₂ → CO₂

C + 1\/2o₂ → co

 

3. Fase Pengurangan:

Setelah oksidasi, lingkungan reduksi ditetapkan dalam jumlah tertentu (melalui penambahan agen pereduksi seperti karbon dan silikon) untuk memulihkan elemen logam untuk meningkatkan kualitas baja.

 

Formasi Terak

 

Terak memainkan peran penting dalam menjebak kotoran dan melindungi baja dari gas atmosfer. Ini terdiri dari kombinasi kotoran teroksidasi dan fluks tambahan

 

2 cr₂o₃ + 3 si → 4 cr + 3 sio₂

Sio₂ + cao → casio₃

P₂o₅ + 3 cao → ca₃ (po₄) ₂

 

EAFS tidak seefektif tungku ledakan dalam menghilangkan kotoran karena mereka sangat bergantung pada memo, yang dapat berisi elemen residu yang sulit dilepaskan seperti tembaga, nikel dan timah. Sementara BF beroperasi dalam kondisi pengurangan yang dioptimalkan untuk menghilangkan kotoran seperti sulfur dan fosfor melalui kimia terak, atmosfer pengoksidasi dan kapasitas terak terbatas dari EAF membuatnya kurang efisien dalam menghilangkan kotoran. Selain itu, proses BF-BOF menawarkan pemurnian terintegrasi, sedangkan EAF lebih fokus pada daur ulang dan keberlanjutan.

 

Keluar dari baja

 

Setelah komposisi dan suhu kimia yang diinginkan tercapai, baja ditarik dari tungku menjadi sendok untuk pemrosesan atau pengecoran lebih lanjut.

 

Bahan refraktori yang digunakan di berbagai bagian tungku busur listrik EAF

 

Tungku dasar

 

(1) Batu bata karbon magnesium: Refraktorin yang tinggi, ketahanan guncangan termal yang baik dan resistensi erosi terak, dapat menahan baja suhu tinggi dan penggosok terak dan erosi, tetapi juga memiliki tingkat konduktivitas listrik tertentu, cocok untuk dasar tungku tungku busur listrik DC, dapat meningkatkan masa pakai bagian bawah.

(2) Magnesium Brick: Komponen utamanya adalah magnesium oksida, memiliki titik leleh yang tinggi dan resistensi yang baik terhadap kinerja erosi terak alkali, dapat secara efektif menahan penetrasi dan erosi terak, untuk menjaga stabilitas bagian bawah tungku, tetapi ketahanannya terhadap guncangan termal relatif lemah, umumnya digunakan di bagian bawah tungku untuk persyaratan guncangan termal tidak tinggi.

(3) Refraktori grafit: Konduktivitas listrik yang baik, konduktivitas termal dan ketahanan guncangan termal, dapat menahan suhu tinggi dari bagian bawah tungku busur dan dampak saat ini, yang biasa digunakan dalam tungku busur DC bagian bawah lapisan konduktif, untuk memastikan transmisi arus yang stabil.

 

Dinding tungku

 

(1) Bata karbon magnesium: Salah satu bahan refraktori yang biasa digunakan di dinding tungku, terutama di area garis terak, refractoriness tinggi bata karbon magnesium, resistensi erosi terak dan ketahanan guncangan termal membuatnya mampu menahan erosi yang kuat dari terak dan perubahan suhu yang drastis, memperpanjang masa pakai dinding tungku.

(2)Batu bata magnesium-chromium: Dengan kekuatan suhu tinggi yang baik, ketahanan erosi terak dan ketahanan guncangan termal, terak alkali dan atmosfer pengoksidasi memiliki resistensi yang lebih baik, cocok untuk bagian suhu tinggi dari dinding tungku dan area garis terak, tetapi karena adanya kromium, dalam penggunaan dan pembuangan limbah perlu memperhatikan masalah perlindungan lingkungan.

(3) bata alumina tinggi: Alumina sebagai komponen utama, dengan refraktorisitas tinggi, kekuatan mekanik dan ketahanan guncangan termal, dapat menahan tingkat erosi terak dan guncangan mekanik tertentu, yang biasa digunakan pada bagian garis non-slag dari dinding tungku, dapat mengurangi biaya.

 

Penutup tungku

 

(1) Bagian prefabrikasi chrome corundum: Dengan refractoriness yang tinggi, ketahanan guncangan termal yang baik dan resistensi erosi, ia dapat menahan radiasi suhu tinggi dari busur elektroda dan penggosok aliran udara tungku, secara efektif melindungi struktur penutup dan meningkatkan masa pakai penutup, yang biasanya digunakan dalam penutup tungku busur listrik yang besar.

(2) Bagian prefabrikasi aluminium tinggi: Berdasarkan bahan aluminium tinggi, dengan kekuatan tinggi dan refraktorin, dapat lebih menahan erosi suhu dan debu tinggi di tungku, berlaku untuk penutup tungku busur listrik kecil dan menengah, biayanya relatif rendah.

(3) Batu bata aluminium-karbon: Dengan tingkat refraktor dan ketahanan terhadap guncangan termal, dan pada saat yang sama, harganya relatif rendah, banyak digunakan dalam penutup tungku listrik, tetapi dengan peningkatan persyaratan seumur hidup penutup tungku, secara bertahap digantikan oleh bahan lain dengan kinerja yang lebih baik.

 

Outlet baja

 

(1) Batu bata magnesia-carbon steel outlet: Dengan refractoriness yang tinggi, resistensi erosi terak dan ketahanan guncangan termal yang baik, mereka dapat menahan penggosok baja dan terak dalam proses pelepasan baja untuk memastikan stabilitas bentuk dan ukuran outlet baja dan memperpanjang masa pakai outlet baja.

(2) Corundum Outlet Brick: Corundum sebagai bahan baku utama, dengan kekerasan tinggi dan ketahanan aus, ketahanan yang baik terhadap erosi baja cair dan terak, dapat membuat aliran baja lebih lancar, mengurangi penyumbatan outlet dan fenomena tuberkulosis.

 

Lubang elektroda

 

(1) Bahan refraktori Mullite: Dengan stabilitas termal yang baik, ketahanan guncangan termal dan koefisien ekspansi termal yang rendah, dapat mempertahankan stabilitas di bawah radiasi panas suhu tinggi dan seringnya pengangkatan dan penurunan pergerakan elektroda, dan secara efektif mencegah kebocoran gas panas dan debu di tungku.

(2) Bahan lubang elektroda grafit: Dengan konduktivitas listrik yang baik, konduktivitas termal dan pelumasan diri, dapat dicocokkan dengan elektroda untuk mengurangi gesekan antara elektroda dan dinding lubang, dan pada saat yang sama, ia juga dapat menahan ablasi busur suhu tinggi untuk memperpanjang masa pakai lubang elektroda.

 

Bagaimana cara memilih refraktori yang tepat untuk tungku EAF?

 

Untuk memilih bahan refraktori yang cocok untuk EAF Furnace (Electric Arc Furnace), perlu untuk secara komprehensif mempertimbangkan penggunaan suku cadang, kondisi kerja, kinerja material dan faktor -faktor lainnya, berikut ini adalah poin spesifik:

 

1. Menggunakan bagian: Kondisi kerja dari berbagai bagian tungku EAF sangat berbeda, yang perlu dicocokkan dengan bahan refraktori yang sesuai. Seperti bagian bawah tungku untuk menahan tekanan statis baja cair suhu tinggi, erosi terak dan tegangan termal, Anda dapat memilihBatu bata karbon magnesium, Batu bata magnesium, dll.; Garis slag dinding tungku bagian dari erosi terak dan guncangan termal serius, batu bata karbon magnesium,Batu bata magnesium kromiumadalah pilihan yang lebih baik; Penutup tungku menghadap ke suhu tinggi radiasi busur elektroda, cocok untuk bagian pra-fabrikasi Chrome Corundum, dll.; Keluar dari mulut baja harus dapat menahan baja cair dan slag goresan magnesium karbon atau corundum dari mulut bata baja.

 

2. Kondisi kerja: Refraktori harus dipilih sesuai dengan lingkungan kerja spesifik Eaf Furnace. Jika suhu peleburan tinggi, Anda memerlukan bahan refraktorisitas tinggi, seperti refraktori yang mengandung alumina, magnesium oksida dan komponen titik leleh tinggi lainnya; Jika tungku adalah atmosfer pengoksidasi, batu bata magnesium-kromium dan bahan antioksidan lainnya lebih cocok; Untuk sering membuka dan menghentikan tungku listrik, Anda perlu memilih refraktori dengan ketahanan guncangan termal yang baik, seperti batu bata magnesium-karbon, batu bata aluminium-karbon dan sebagainya.

 

3. Kinerja refraktori: Indikator kinerja utama material menentukan penerapannya. Refraktoris tinggi adalah dasar untuk memastikan bahwa pada suhu tinggi tidak melunak, jangan meleleh; Resistensi kejut termal yang baik dapat mencegah bahan dalam perubahan cepat dalam retak suhu, spalling; Resistensi yang kuat terhadap erosi terak dapat menahan erosi dan penetrasi kimia terak, memperpanjang masa pakai; Kekuatan suhu tinggi yang cukup memungkinkan material menahan beban pada suhu tinggi tanpa deformasi.

 

4. Kompatibilitas material: Bahan refraktori harus kompatibel dengan slag, baja, dan bahan pelapis tungku lainnya di tungku EAF. Misalnya, bahan refraktori alkali cocok untuk lingkungan terak alkali, bahan refraktori asam cocok untuk lingkungan terak asam, jika tidak reaksi kimia akan terjadi, mempercepat erosi bahan refraktori. Pada saat yang sama, berbagai bagian bahan refraktori juga harus memiliki kompatibilitas yang baik, untuk menghindari koefisien ekspansi termal dan perbedaan lainnya terlalu besar, menghasilkan kombinasi retakan dan masalah lainnya.

 

5. Faktor biaya: Di bawah premis memenuhi persyaratan penggunaan, biaya adalah pertimbangan penting. Untuk mempertimbangkan biaya pengadaan bahan refraktori, biaya transportasi, biaya konstruksi dan masa pakai. Beberapa bahan berkinerja tinggi, meskipun harga tinggi, tetapi umur layanan yang panjang, biaya komprehensif mungkin lebih hemat biaya. Misalnya, penggunaan batu bata karbon magnesium berkualitas tinggi di bagian-bagian penting dari tungku EAF yang besar, meskipun biaya pengadaan tinggi, tetapi dapat mengurangi jumlah penghentian pemeliharaan, meningkatkan efisiensi produksi, dan dalam jangka panjang manfaat ekonomi lebih baik.

 

Pemecahan masalah dan perbaikan Eaf Furnace

 

(1) Kerusakan Lapisan Tungku: Jika lapisan tungku tampaknya sebagian copot, lubang yang ditusuk dan kerusakan serius lainnya, perlu menghentikan tungku tepat waktu untuk diperbaiki.

Metode Perbaikan: Pertama-tama, bagian yang rusak dari lapisan tungku benar-benar dilepas, dan kemudian sesuai dengan persyaratan proses batu lapisan tungku, menyiapkan kembali tungku baru. Dalam proses batu, kita harus secara ketat mengontrol kualitas bahan refraktori dan kualitas konstruksi untuk memastikan bahwa kualitas lapisan batu memenuhi persyaratan.

 

(2) Kegagalan elektroda: Jika elektroda pecah, retak, dan kegagalan lainnya, segera berhenti menggunakan elektroda dan ganti dengan yang baru. Pada saat yang sama, menganalisis penyebab kegagalan elektroda, seperti masalah kualitas elektroda, operasi yang tidak tepat, dll., Dan mengambil tindakan yang tepat untuk menyelesaikan masalah untuk mencegah kegagalan serupa terjadi lagi.

 

(3) Kegagalan listrik: Ketika sistem listrik gagal, seperti sirkuit pendek, kelebihan beban, kebocoran, dll., Catu daya harus dipotong segera dan dirombak oleh personel pemeliharaan listrik profesional. Personel pemeliharaan perlu menggunakan alat pengujian profesional, seperti multimeter, penguji resistensi isolasi, dll., Untuk menemukan titik kegagalan, menentukan penyebab kegagalan, dan memperbaiki atau mengganti peralatan listrik yang rusak.

 

(4) Kegagalan sistem pendingin: Jika kebocoran sistem pendingin, suhu air tinggi atau aliran air yang buruk dan kesalahan lainnya, tungku harus dihentikan tepat waktu untuk memeriksa. Untuk kesalahan bocor air, untuk menemukan titik bocor, memperbaiki atau mengganti pipa air yang rusak, katup, dan komponen lainnya. Untuk masalah suhu air tinggi atau aliran air yang buruk, bersihkan skala dan kotoran dalam pipa air pendingin, periksa pengoperasian pompa air untuk memastikan operasi normal sistem pendingin.

 

modular-1
Zinfon Refraktory Technology Co., Ltd

Kami adalah pemasok bahan refraktori yang mengintegrasikan R&D, produksi, konstruksi, pergudangan dan perdagangan.

Kami menawarkan berbagai refraktori magnesia dan alumina termasuk produk berbentuk dan tidak berbentuk, bahan baku dan produk kimia terkait.

Kami disertifikasi untuk ISO9001, ISO14001, ISO45001 dan sertifikasi nasional dan lokal lainnya sebagai berikut: