December 24, 2025
Анализ динамических условий в производстве стали в электродуговой печи
Недостаточные кинетические условия для металлургических реакций в расплаве давно являются ключевой технической проблемой в электродуговой печи (ЭДП) для производства стали.
Ограниченная интенсивность перемешивания ванны ЭДП фундаментально связана с присущими конструкции печи характеристиками. Традиционные ЭДП используют стальной лом в качестве основного сырья и полагаются преимущественно на электрическую энергию, дополненную химической энергией, для производства качественной расплавленной стали. Следовательно, конструкция ЭДП обычно имеет относительно большой диаметр и мелкую ванну. Например, отношение высоты к диаметру 100-тонной ЭДП составляет всего около 53% от такового у конвертера эквивалентной производительности.
Как правило, большее отношение высоты к диаметру позволяет увеличить интенсивность подачи кислорода. Кроме того, практические ограничения в работе ЭДП, такие как необходимость управления плавлением лома и потоком шлака через дверцу печи, еще больше ограничивают достижимую интенсивность перемешивания. В результате, сила перемешивания ванны в ЭДП обычно составляет всего от 10% до 20% от достижимой в конвертере.
Интенсивность перемешивания можно количественно оценить по скорости потока расплавленной стали. Численное моделирование потока расплавленной стали в 100-тонной ЭДП показывает среднюю скорость потока примерно 0,06 м/с. Напротив, средняя скорость потока в 100-тонном конвертере составляет около 0,31 м/с. Эта существенная разница подчеркивает заметно более слабые условия перемешивания в ванне ЭДП.
Это несоответствие в динамике четко проявляется в фактическом производстве. Различия в расходе на выплавку и производственных затратах между ЭДП и конвертерным производством стали выражены. Ключевые конечные параметры, такие как произведение углерод-кислород ([C]·[O]), содержание растворенного кислорода и содержание FeO в шлаке, являются важными показателями интенсивности перемешивания ванны и оказывают существенное влияние на качество конечного продукта.
Данные с нескольких передовых сталелитейных заводов, сравнивающие конечные условия для плавок ЭДП и конвертерных плавок, показывают, что производство стали в ЭДП обычно приводит к более высокому среднему произведению углерод-кислород (около 0,0032) и значительно более высокому конечному содержанию FeO в шлаке (превышающему 22,00%) по сравнению с конвертерным производством стали.
В заключение, низкая интенсивность перемешивания ванны электродуговой печи, ограниченная геометрией печи и характеристиками процесса, представляет собой фундаментальное ограничение, которое препятствует дальнейшему технологическому прогрессу в повышении эффективности и контроле качества производства стали в ЭДП.
Мы являемся профессиональным производителем электропечей. Для получения дополнительной информации или если вам требуются руднотермические печи, электродуговые печи, печи-ковши или другое плавильное оборудование, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам по адресу susan@aeaxa.com
