Smelten van geladen schroot in de vlamboogoven

Smelten van geladen schroot in de elektrische vlamboogoven

De smeltfase vertegenwoordigt de kern van de staalproductie in de elektrische vlamboogoven (EAF). Moderne EAF ontwerpen geven prioriteit aan het maximaliseren van de smeltefficiëntie door geoptimaliseerde energie-input, die zowel elektrisch als chemisch kan worden geleverd.

Elektrische Energie-input  

Elektrische energie wordt geleverd via grafietelektroden en dient doorgaans als de primaire smeltenergiebron. De werking begint op een tussenliggende spanningsinstelling, waardoor de elektroden in het schroot kunnen boren. Licht schroot wordt vaak bovenop geplaatst om deze initiële penetratie te versnellen, waarbij ongeveer 15% van het schroot smelt. Zodra de elektroden voldoende zijn begraven, schakelt de oven over op een hoogspanning, lange booginstelling. Dit maximaliseert de krachtoverdracht naar het schroot en minimaliseert tegelijkertijd stralingsschade aan het dak. Er vormt zich al snel een gesmolten metaalbad in de haard. Hoewel de boog aanvankelijk onregelmatig is, stabiliseert deze naarmate de oven opwarmt en het gesmolten bad uitzet, waardoor een hogere gemiddelde energie-input mogelijk is.

Chemische Energie-input  

Chemische energie vult het smeltproces aan door:

- Oxy-branders die aardgas verbranden met zuurstof (of met zuurstof verrijkte lucht), waardoor het schroot wordt verwarmd via vlamstraling en convectie.

- Zuurstoflansen, waarbij zuurstof wordt geïnjecteerd - vaak via een verbruikbare pijp - om schroot thermisch te 'snijden' door heet ijzer te oxideren, waarbij intense lokale hitte vrijkomt.

Zodra een gesmolten bad is gevormd, kan zuurstof direct in het staal worden gelanceerd. Dit bevordert exotherme reacties met elementen zoals koolstof, silicium, mangaan, aluminium en fosfor, waardoor extra warmte wordt gegenereerd om het resterende schroot te smelten. De resulterende metaaloxiden komen in de slak terecht. De reactie van zuurstof met koolstof produceert koolmonoxide, dat ofwel in de oven verbrandt of wordt geëxtraheerd en behandeld door het afgassysteem.

Laden en procescontrole  

Nadat er voldoende schroot is gesmolten om een tweede lading te kunnen verwerken, wordt de oven opnieuw geladen. Wanneer de laatste lading bijna is gesmolten, vereisen de blootgestelde zijwanden bescherming tegen intense boogstraling. Dit wordt bereikt door de spanning te verlagen of, effectiever, door een schuimige slak te creëren die de boog begraaft, de vuurvaste materialen afschermt en de thermische efficiëntie verbetert.

Overgang naar raffinage  

Zodra volledig smelten is bereikt ('vlak bad'-omstandigheden), worden temperatuurmetingen en badbemonstering uitgevoerd. Chemische analyse bepaalt de vereiste zuurstofblaassnelheid voor de raffinagefase en maakt een voorlopige berekening van bulk legeringstoevoegingen mogelijk, die worden afgerond na raffinage.

Door gecoördineerd gebruik van elektrische en chemische energie, samen met zorgvuldige procescontrole, zet de EAF efficiënt schrootstaal om in een gesmolten bad dat klaar is voor verdere raffinage en aftappen.

 Wij zijn een professionele fabrikant van elektrische ovens. Voor verdere vragen, of als u ondergedompelde vlamboogovens, elektrische vlamboogovens, raffinageovens voor de pan of andere smeltapparatuur nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen via  susan@aeaxa.com