Vantaggi della Lancia Carbone-Ossigeno

Vantaggi della Lancia Carbonio-Ossigeno

Il termine "lancia carbonio-ossigeno" si riferisce principalmente all'attrezzatura utilizzata nella forno ad arco elettrico (EAF) fusione. Denota più comunemente una lancia carbonio-ossigeno per la porta del forno, sebbene esistano anche versioni montate sulla parete del forno.

Una tipica lancia per la porta del forno è dotata di due ugelli raffreddati ad acqua. Questi possono essere configurati come due lance separate ad ossigeno raffreddate ad acqua o come un'unica unità combinata.

In una configurazione comune, la lancia presenta due ugelli distinti disposti concentricamente: uno è un ugello Laval progettato per erogare un getto di ossigeno supersonico, mentre l'altro è un iniettore di carbonio a foro dritto per l'iniezione di polvere di carbonio. L'ugello Laval per l'ossigeno è tipicamente posizionato in modo da circondare l'iniettore di carbonio.

Durante il funzionamento, la lancia viene gradualmente inserita nel forno mentre la carica di rottami si scioglie.

Rispetto ai processi di fusione tradizionali, l'utilizzo di una lancia carbonio-ossigeno nei forni elettrici offre diversi vantaggi chiave:

(1) Dinamiche Metallurgiche Migliorate: La lancia per la porta del forno inietta ossigeno nel bagno fuso a velocità supersoniche (circa Mach 2). Questo altera drasticamente l'equilibrio chimico all'interno del bagno, aumentando significativamente la generazione di monossido di carbonio (CO).

(2) Funzionamento con Scoria Schiumosa a Processo Completo: L'iniezione simultanea di carbonio crea condizioni ottimali per mantenere una scoria schiumosa durante l'intero ciclo termico. Questa pratica riduce gli spruzzi di scoria, migliora l'efficienza dell'apporto di energia, riduce il rumore del forno e migliora la qualità complessiva dell'acciaio.

(3) Migliore Efficienza Energetica e Ridotto Consumo di Refrattari: Il processo eleva la temperatura dei gas di scarico poiché l'ossigeno iniettato reagisce efficacemente con il carbonio. Rispetto ai sistemi tradizionali in cui l'ossigeno libero viene utilizzato per la combustione del CO durante la decarburazione, questo metodo si traduce in un'atmosfera meno ossidante all'interno del forno. Di conseguenza, riduce il consumo sia degli elettrodi di grafite che dei rivestimenti refrattari.

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