Analisi del consumo energetico nella fusione di rottami di acciaio con forno ad arco elettrico

Analisi del consumo di energia nella fusione di rottami di acciaio in forno ad arco elettrico

Caratteristiche:forno ad arco elettrico(EAF) è un forno metallurgico ad alta temperatura che utilizza il calore generato da un arco elettrico tra gli elettrodi e il materiale carico per fondere minerali e metalli.

L'energia in un arco elettrico è altamente concentrata, con temperature di zona di arco superiori a 3000°C. Per la fusione dei metalli, gli EAF offrono una maggiore flessibilità rispetto ad altri forni siderurgici,che consentono un'efficace rimozione di impurità quali zolfo e fosforoLa temperatura del forno è facilmente controllabile e l'apparecchiatura ha un'impronta relativamente piccola, rendendo gli EAF adatti alla produzione di acciai di lega e di carbonio di alta qualità.

Sulla base della configurazione dell'arco, i forni ad arco elettrico possono essere classificati in forni AC trifasici, forni DC (elettrodo consumabile o non consumabile), forni monofasici,e forni ad arco/resistenza sommersi.

Il corpo del forno di un tipico EAF per la siderurgia è costituito da un tetto rimovibile, un guscio del forno con una porta di scorie, un becco di scarico (o sistema di scarico di fondo) e un focolare rivestito di refrattaria.Il fondo del forno e le pareti sono rivestiti con- a base di magnesio) o refrattari acidi (ad esempio a base di silice).

I forni elettrici per la produzione di acciaio a arco elettrico sono classificati in base alla loro capacità specifica del trasformatore (kVA per tonnellata di capacità del forno) in classi di potenza standard, alta potenza e potenza ultra-alta (UHP).Il processo consiste nell'immettere energia elettrica attraverso elettrodi di grafite nel fornoGli archi formati tra le punte degli elettrodi e la carica di scarto servono come fonte primaria di calore.

Poiché l'elettricità è la fonte di calore e l'atmosfera del forno può essere controllata, gli EAF sono particolarmente vantaggiosi per la fusione di acciai contenenti elementi facilmente ossidabili.Poco dopo la loro invenzione, le FEA sono state adottate per la produzione di acciai per utensili ad alta lega e da allora si sono evolute in unità più grandi ed efficienti.

Prospettive e evoluzione comparative del mercato:

Un'opinione consolidata dell'industria sosteneva che gli EAF, pur richiedendo un investimento iniziale più elevato, producevano acciaio di qualità superiore con un controllo preciso della composizione.i forni a induzione (come i forni a media frequenza senza nucleo) sono stati considerati alternative a basso costo con capacità di raffinazione limitata (non in grado di rimuovere efficacemente zolfo e fosforo), che li associa a prodotti di acciaio di qualità inferiore.

Tuttavia, questa prospettiva è in evoluzione e, trainata da fattori quali il risparmio energetico, la riduzione delle emissioni e il miglioramento delle condizioni sanitarie e ambientali dei lavoratori, la dinamica del mercato sta cambiando.In alcune applicazioni e regioni, i forni ad induzione sostituiscono sempre più i forni ad arco elettrico più piccoli e meno efficienti.

Il divario qualitativo tra le due tecnologie si è ridotto notevolmente.la qualità dell'acciaio fuso dei moderni forni a induzione può avvicinarsi a quella dei forni a induzione, anche se con un requisito più severo per la carica di rottami di alta qualità e puliti.la qualità dell'acciaio di un forno a induzione sarà inferiore a quella di un forno di baseAl contrario, la qualità di un forno a induzione acido (rivestito di silice) non può superare quella di un forno a induzione ben funzionante.

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