Почему электродуговая сталеплавка энергоемка
Электродуговая печь (ЭДП) - это металлургический сосуд, который использует интенсивное тепло, генерируемое электрическими дугами, образующимися между графитовыми электродами и металлической шихтой, для плавления и рафинирования стали. Во время этого газового разряда энергия сильно концентрируется, при этом температура дуги превышает 3000°C. По сравнению с другими процессами производства стали, ЭДП предлагает большую гибкость процесса, превосходно удаляет такие примеси, как сера и фосфор, обеспечивает точный контроль температуры и имеет относительно небольшую физическую площадь, что делает ее идеальной для производства высококачественных легированных сталей. Однако определяющей характеристикой работы ЭДП является значительное потребление электроэнергии.Высокое энергопотребление в электродуговой сталеплавке обусловлено не одной причиной, а является результатом множества взаимосвязанных факторов, в первую очередь касающихся сырья, эксплуатационных практик и внешних условий.
1. Состояние сырья
Качество и характер металлической шихты (в основном стального лома) являются основными факторами, определяющими энергоэффективность. Преобладающее использование легкого, тонкого лома и плотно упакованных брикетов часто приводит к высоким, неравномерным загрузкам. Это может вызывать трудности с подачей, увеличение времени плавления и частые прерывания «горячей пятки» (остановки после частичного плавления), что приводит к значительным потерям тепла в окружающую среду печи. Недостаточная первоначальная загрузка может потребовать вторичной или даже третичной подачи, каждая из которых добавляет значительное время и затраты энергии. Каждый дополнительный цикл загрузки (в среднем 5 минут) может увеличить удельное потребление электроэнергии примерно на 7-12 кВтч/тонну.
Кроме того, если сырье содержит высокие уровни углерода (C) и фосфора (P), последующий период окисления, необходимый для удаления этих элементов, становится продолжительным и энергоемким.
2. Эксплуатационные навыки и практика
Период плавления обычно составляет 60-70% от общего потребления электроэнергии, и значительные потери происходят, если операции не оптимизированы. Распространенным недостатком является неправильное управление шлаком во время дефосфорации, что приводит к неконтролируемому («слепому») вспениванию шлака. Это приводит к потерям как флюсовых материалов (например, извести), так и энергии, необходимой для их производства и нагрева. Навыки оператора напрямую влияют на эффективность подачи электроэнергии, контроль химического состава шлака и общее время процесса.
3. Ограничения внешних условий
Ограничения внешней электросети могут серьезно повлиять на эффективность. Незапланированные перебои в подаче электроэнергии, отключение нагрузки или внезапные падения напряжения вынуждают печь переходить в режим ожидания. Если это продлится, расплавленная ванна может начать затвердевать, что потребует огромного дополнительного ввода энергии для повторного плавления, резко увеличивая общее потребление электроэнергии.
4. Аварии и сбои в процессе
Незапланированные инциденты приводят к прямым потерям энергии:
Обрыв электрода: Неправильная эксплуатация, приводящая к обрыву электрода, приводит к значительным потерям тепла во время остановки и энергоемкому процессу вставки нового электрода.
Обратное изменение химического состава: Если образец, взятый во время периода восстановления, показывает
состав, необходимо выполнить дорогостоящую операцию «переокисления», тратя энергию, ранее использованную для восстановления. Отказы оборудования: Утечки воды во вспомогательных системах (например, кислородно-топливных горелках) или накопление материала («строительные леса») на стенках печи требуют прерывания процесса. Выключение печи для решения этих проблем задерживает весь нагрев, увеличивая потери тепла в режиме ожидания.
В заключение, хотя ЭДП является универсальным и эффективным инструментом производства стали, его неотъемлемая зависимость от электроэнергии как основного источника энергии делает его потребление очень чувствительным к качеству входных данных, квалификации операций и стабильности
поддерживающей инфраструктуры. Минимизация потребления электроэнергии требует тщательного внимания к подготовке лома, квалифицированному контролю процесса и надежным коммунальным службам предприятия. Мы являемся профессиональным производителем электропечей. Для получения дополнительной информации или если вам требуются дуговые печи, электродуговые печи, печи-ковши или другое плавильное оборудование, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам по адресу
susan@aeaxa.com
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
