Caratteristiche del forno elettrico ad arco

Caratteristiche del forno ad arco elettrico

Il forno ad arco elettrico (EAF) utilizza principalmente energia elettrica come fonte di calore. Un arco si forma tra elettrodi di grafite e la carica metallica, generando temperature che vanno da 2.000°C a oltre 6.000°C. La rottame di acciaio viene fuso attraverso una combinazione di radiazione dell'arco, trasferimento di calore convettivo e conduzione. Durante la maggior parte del periodo di fusione, l'arco ad alta temperatura è circondato dalla carica, il che minimizza la perdita di calore dai gas di scarico e si traduce in una maggiore efficienza termica rispetto ad altre apparecchiature per la produzione di acciaio come i forni ad ossigeno basico. Inoltre, il riscaldamento elettrico consente un controllo preciso della temperatura e le operazioni possono essere condotte in varie condizioni, tra cui atmosfere ossidanti o riducenti, nonché a pressione normale o sottovuoto, in base alle esigenze del processo.

Il processo di produzione dell'acciaio EAF è relativamente breve, con attrezzature semplici, funzionamento conveniente e inquinamento più facile da controllare. Richiede un investimento di capitale inferiore, occupa meno spazio e non si basa sul complesso sistema di produzione del ferro necessario per la produzione basata su convertitori.

La produzione di acciaio EAF mostra un'elevata flessibilità nell'utilizzo delle materie prime. Mentre la rottame di acciaio funge da materiale di carica primario, può anche processare ferro fuso (da altiforni o siviera di metallo caldo), ferro a riduzione diretta (DRI), ferro brichettato a caldo (HBI), ghisa e altre materie prime solide o liquide contenenti ferro.

Poiché l'atmosfera del forno può essere controllata e la composizione della scoria regolata o sostituita relativamente facilmente, più operazioni metallurgiche, tra cui fusione, decarburazione, defosforazione, degasaggio, rimozione delle inclusioni, controllo della temperatura e regolazione della composizione (legatura), possono essere completate all'interno dello stesso recipiente. La produzione EAF è intrinsecamente basata su lotti, consentendo un cambio di prodotto flessibile entro un certo intervallo. I moderni EAF utilizzano anche significativi input di energia ausiliaria come olio pesante/leggero, carbone polverizzato o gas naturale. Queste caratteristiche rendono la produzione di acciaio EAF altamente adattabile, operativamente flessibile e ampiamente applicabile.

Gli EAF sono in grado di produrre acciai di alta qualità con bassi contenuti di fosforo, zolfo e ossigeno, nonché di legare con vari elementi, inclusi quelli facilmente ossidabili come piombo, boro, vanadio, titanio e metalli delle terre rare. Ciò consente la produzione di diversi acciai di alta qualità e legati, come acciaio per cuscinetti, acciaio inossidabile e resistente agli acidi, acciaio per utensili, acciaio elettrico, acciaio resistente al calore, materiali magnetici e leghe speciali.

Nonostante questi vantaggi, gli attuali costi della rottame di acciaio e i prezzi dell'elettricità in Cina limitano la competitività della produzione di acciaio EAF nella produzione di acciai comuni e prodotti lunghi rispetto alle rotte basate su convertitori. Gli EAF detengono quindi una posizione di leadership principalmente nella produzione di acciai speciali caratterizzati da piccoli lotti, più gradi e alto contenuto di lega.

A livello globale, molti produttori di EAF a breve processo hanno adottato progetti di forni ad alta produttività. Inoltre, le tradizionali operazioni trifase, incluso un periodo di riduzione dedicato, sono sempre più sostituite da tecnologie di processo combinate come la raffinazione esterna, mentre i sistemi e le apparecchiature ausiliarie EAF sono diventati più completi e razionali. Di conseguenza, la quota globale della produzione di acciaio EAF continua a crescere di anno in anno.

La Cina, in quanto paese in via di sviluppo, è ancora nelle prime fasi dello sviluppo infrastrutturale su larga scala e il periodo di recupero di massa della rottame di acciaio non è ancora completamente arrivato. Inoltre, l'infrastruttura energetica della nazione rimane sviluppata in modo non uniforme, con prezzi dell'elettricità ancora relativamente alti. Di conseguenza, la crescita della produzione di acciaio EAF in Cina è stata limitata, rimanendo indietro rispetto alla rapida espansione della produzione basata su convertitori. Sebbene la produzione totale di acciaio EAF continui ad aumentare, la sua proporzione nella produzione totale di acciaio del paese è diminuita annualmente, una tendenza opposta al modello di sviluppo globale per i forni ad arco elettrico.

Con i futuri miglioramenti dell'infrastruttura energetica cinese, l'accumulo di risorse di rottame e il rafforzamento delle politiche nazionali sulla protezione ambientale e la gestione delle risorse minerarie, la produzione di acciaio EAF in Cina dovrebbe guadagnare slancio. Quando queste condizioni matureranno, la tecnologia di produzione di acciaio con forno ad arco elettrico cinese avanzerà in modo più completo e si allineerà più strettamente con le tendenze globali.

 Siamo un produttore professionale di forni elettrici. Per ulteriori informazioni o se hai bisogno di forni ad arco sommerso, forni ad arco elettrico, forni di affinazione a siviera o altre apparecchiature di fusione, non esitare a contattarci all'indirizzo  susan@aeaxa.com