Elektriline kaare ahju (EAF) protsess on laialdaselt kasutatav meetod terase tootmisel, eriti vanaraua terase ringlussevõtu .. On teada, et on paindlikum ja keskkonnasõbralikum kui traditsiooniline kõrgahju meetod . üks olulisemaid tegureid, mis mõjutavad tõhusust ja kulusid.EAF -terase valmistamineKas selles ajaveebis on selle elektritarbimine ., uurime, kui palju EAF -i elektrienergiat tarbitakse tonni terase kohta, seda tarbimist mõjutavad tegurid ja kuidas terasetööstus töötab energiatõhususe parandamiseks .
1. EAF -i elektritarbimine
Elektriahju ahi (EAF) tarbib keskmiselt 400–600 kWh (kilovatt-tundi) elektrienergiat tonni terasest toodetud . See on üldine vahemik, kuid täpne tarbimine võib varieeruda sõltuvalt mitmest tegurist, näiteks materjali tüübist, mis on sulatatud, ahe suurus ja kujundus ning terase taim ja terase taim {4}.
Energiakasutuse lagundamine
EAF -i primaarne energiatarbimine omistatakse kolmele peamisele faasile:
1. vanaraua sulamine: EAF -i protsessi esialgne samm hõlmab elektriarkide kasutamist vanaraua terase sulatamiseks . See samm nõuab märkimisväärses koguses elektrienergiat, et saada kõrge temperatuur (umbes 1600 või 2,912 kraadi F), et sulatada terast..
2. täpsustamine: pärast terase sulamist läbib see lisandite eemaldamiseks ja keemilise koostise reguleerimiseks . See samm tarbib ka elektrit, ehkki madalama kiirusega kui sulamisfaas .
3. soojuse genereerimine: EAF -protsess hõlmab ka temperatuuri hoidmist ahjus, et vältida terase tahkestamist .
Peamised energiamõõdikud
1. spetsiifiline energiatarbimine (Sec): see viitab toodangu toodangu tonni kohta tarbitud elektrienergia kogusele, nagu mainitud, see jääb tavaliselt vahemikku 400 kWh kuni 600 kWh tonni terasest, sõltuvalt ahju efektiivsusest .}
2. Energia kasutamine laengu kohta: iga ahju tsükkel või "laadimine" võib võtta kuskil 1 kuni 3 tundi, sõltuvalt ahju suurusest ja töödeldava jäägi kogust .
2. elektrienergia tarbimist mõjutavad tegurid
Mitmed tegurid mõjutavad elektrienergia kogustEAF -terase valmistamineprotsess:
2.1 Tooraine tüüp
- Vanaradade kvaliteet: Mida kõrgem on vanaratase kvaliteet ja homogeensus, seda vähem on vaja energiat . saasteaineid, näiteks plastist, kummist või mitterõngast metallid (nagu alumiinium) (nagu alumiinium) suurendavad energiatarbimist, kuna need vajavad täiendavat soojust sulada ja põhjustada soovimatuid keemilisi reaktsioone {2.
- Otsese redutseeritud raua (DRI) kasutamine: kui vanaratast täiendatakse otsese vähendatud rauaga (DRI), võib energiatarbimine pisut suureneda, kuna DRI nõuab sulamiseks rohkem energiat, võrreldes vanarauaga ., kuid DRI võib ka toote konsistentsi parandada, mis võib olla oluline kvaliteetse terase tootmise korral .
2.2 Ahju tõhusus ja tehnoloogia
- Ahju vanus ja disain: kaasaegsed EAF-id, mis on varustatud täiustatud tehnoloogiatega, näiteks hapniku sissepritse, ülitõhusate trafode ja täpsemate temperatuurikontrollisüsteemidega, tavaliselt tarbivad vanemate mudelitega võrreldes vähem elektrit .
- Vanapüügi eelsoojendamine: mõned EAF -id kasutavad eelsoojendamistehnikaid, näiteks heitgaaside kasutamine vanaraua eelkuumutamiseks enne ahju sisenemist . See vähendab elektrienergia kogust, mis on vajalik vajalike temperatuuride saavutamiseks ..
2.3 Tootmisskaala ja laadimistavad
- Partii suurus: suuremaid vanarauapartiisid saab sageli tõhusamalt töödelda, vähendades energiatarbimist terase tonni kohta . väiksemad partiid, kuid võib vajada rohkem energiat, võrreldes toodetud terase koguse suhtes .
- Laadimisprotsess: materjalide lisamise viis ahju (i . e ., laadimismeetod) mõjutab ka näiteks energiatarbimist ., kui vanaraua lisamine väiksemate sammudega võib vajada sagedamini kuumutamist, suurendades elektritoodet {3..
2.4 Soojuse taastamise ja taastamise süsteemid
- Energia taastamise süsteemid: paljud kaasaegsed terase taimed kasutavad energia taastamise süsteeme, mis haaravad ahjust soojust ja kasutavad seda mujal tehase osades ..
3. EAF -i energiatõhususe parandamine
Teratööstus on teinud märkimisväärseid samme elektrilise kaare ahjude . energiatõhususe parandamisel koos kasvavate energiakulude ja kasvavate keskkonnaprobleemidega, paljud terasetootjad võtavad kasutusele uusi tehnoloogiaid ja tavasid elektritarbimise alandamiseks .
3.1 hapniku süstimine ja vanaraua eelsoojendus
- Hapniku sissepritse: hapniku süstimine ahju võib kiirendada süsiniku põlemist terasejäätmetes, vähendades sellega soovitud temperatuuri saavutamiseks vajalikku elektrienergiat . See protsess võib vähendada energiatarbimist kuni 20%. võrra
- Vanaraua eelsoojendamine: vanaraua eelsoojendamine kuumade gaaside või muude meetodite abil vähendab vanaraua temperatuuri tõstmiseks vajalikku elektrienergiat, mis võib soodustada energiasäästu .
3.2 Täiustatud juhtimissüsteemid
- Protsessi optimeerimine: kaasaegsed EAF-id on sageli täiustatud juhtimissüsteemidega, mis optimeerivad kaarevõimsust, vanaraua laadimist ja temperatuuri juhtimist reaalajas . Need süsteemid tagavad, et energiat kasutatakse võimalikult tõhusalt kogu terase tootmistsükli ajal .
3.3 Taastuvenergia kasutamine
- Rohelise terase algatused: taastuvate energiaallikate, näiteks päikese- ja tuulevõimsuse kasutamine EAFS-i elektrienergia tarnimiseks, on üha tavalisem, et vähendada terase tootmise süsiniku jalajälge . Mõned taimed uurivad võimalust kasutada rohelist hüdrogeeni alternatiivina maagaasi või kivisöe jaoks}}}}}}}}} -l Energy's-mis võib aidata elektrienergiat vähendada, mis vähendaks ka elektrienergia tarbimist.
Viited
1. World Steel Association . (2022) . "Elektrilise kaare ahju terasetootmise protsess .", mis on välja võetud veebisaidilt WorldSteeel . org .}.
{2. d . t . glover & m . k {.} b . Lee, "Energiatarbimine elektrilise kaarekujulises terases," Iron and Sherese International, Vol {6} {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{ lk . 545-552, 2021.
3. m . k . Zuckerman, "Energiatõhusus ja heitkogused terase tootmisel: keskenduge elektrilise kaare ahjule," terase tehnoloogia ülevaade, vol . 18, pp. 25-30,2020.}2020.