الحقن الموجهة.

تحسينات في الأداء.

تعمل حلول حقن كربيد الكالسيوم في أفران القوس الكهربائي (EAF) على تحسين عملية تكوين رغوة الخبث، وتعزيز كفاءة الطاقة، وتحقيق الاستقرار في عمليات أفران القوس الكهربائي (EAF).

نحن ندرك أن الكفاءة هي مفتاح الربحية في صناعة الصلب. ولا تتحقق الكفاءة الحقيقية من خلال الاختصارات، بل من خلال التنفيذ المنضبط والرقابة المستمرة في كل مرحلة من مراحل الإنتاج. ويعتمد النجاح على توفير الطاقة المناسبة في الوقت المناسب والمكان المناسب.

ومع ذلك، في العديد من عمليات الصهر بالكهرباء (EAF)، تنخفض الكفاءة في المراحل المتأخرة من عملية التسخين. حيث يصبح الخبث أرق ويهبط ارتفاع الرغوة. وبدون تغطية كافية بالرغوة، يزداد التعرض للقوس الكهربائي وينخفض نقل الطاقة إلى حوض الفولاذ. ويزداد الوقت بين كل عملية سحب وأخرى. وترتفع تكلفة الطاقة. ويزداد فقدان العائد. ويزداد التعرض للقوس الكهربائي. وتتدهور حالة المواد المقاومة للحرارة باهظة الثمن.

يُعد التحكم الفعال في الخبث أمرًا بالغ الأهمية، لا سيما عندما تكون الحاجة إلى الكفاءة في ذروتها، مثل المراحل النهائية من التسخين، أو عند إضافة DRI/HBI، أو عندما يتعين على مصنع الصلب الصغير تحقيق أقصى إنتاج بالطن في الساعة.

يساعد استخدام حلول حقن كربيد الكالسيوم في أفران القوس الكهربائي (EAF) على الحفاظ على استقرار حالة الخبث، مما يدعم الأداء المتسق للقوس الكهربائي والتشغيل الأمثل للفرن.

تحسين عملية تكوين الرغوة في الخبث

تم تصميم حقن كربيد الكالسيوم في أفران القوس الكهربائي (EAF) خصيصًا لتعزيز تكوين الرغوة في الخبث خلال المراحل الأكثر حرجًا من عملية التسخين، مما يؤدي إلى تحسين توزيع الطاقة، وتثبيت القوس الكهربائي، وتحسين الكفاءة الإجمالية للفرن. توفر كل حبة من حبيبات كربيد الكالسيوم الظروف المثالية لتكوين الرغوة في الخبث عند تفاعلها مع أكسيد الحديد (FeO) الموجود في الخبث؛ حيث تعمل على تكثيف الخبث، وتوفير جزيئات الجير اللازمة للحفاظ على الفقاعات، وتوليد غاز ثاني أكسيد الكربون (CO) لزيادة ارتفاع الرغوة.

تُستعاد الكفاءة الكهربائية مع ارتفاع طبقة رغوية مستقرة لتغطي الأقواس الكهربائية، مما يوفر دائرة كهربائية محسّنة مع فقدان أقل للحرارة. ومن خلال تحسين بنية الخبث وتفاعليته، يساعد حقن كربيد الكالسيوم على الاحتفاظ بطاقة القوس داخل الحمام بدلاً من السماح لها بالتشعع إلى الخارج، مما يدعم نقلًا أكثر كفاءة للحرارة وتشغيلًا مستقرًا للفرن.

تثبيت القوس الكهربائي

في فرن القوس الكهربائي، يتحكم المشغلون في مدخلين رئيسيين للطاقة: الطاقة الكهربائية والطاقة الكيميائية. يتم توصيل الطاقة الكهربائية عبر الأقطاب الكهربائية، مما يولد القوس الذي يعمل على صهر وتسخين الخردة. أما الطاقة الكيميائية فتأتي من حقن الأكسجين والكربون وأنظمة الشعلات التي تعمل بالأكسجين والوقود، والتي تولد حرارة إضافية من خلال تفاعلات يتم التحكم فيها داخل الفرن. وعندما يتم موازنة هذه المدخلات من الطاقة وضبطها بشكل صحيح، بما يتناسب مع ظروف الصهر المتغيرة، يعمل الفرن بأقصى أداء. وعندما يحدث خلل في التوافق بين هذه المدخلات وظروف التشغيل داخل الفرن، يُفقد التحكم في الخبث الرغوي وتبدأ أوجه القصور في التراكم. ينخفض استقرار القوس الكهربائي، ويصبح نقل الحرارة غير متسق، ومع تعرض الأقواس للظهور، يواجه المشغلون موقفًا لا مفر منه: إما خفض مدخلات الطاقة الكهربائية مما يؤدي إلى انخفاض الإنتاجية، أو زيادة مدخلات الطاقة الكهربائية مما يؤدي إلى تقليل عمر المواد المقاومة للحرارة، بل والمخاطرة بإلحاق الضرر بالفرن.

لذلك، فإن إحدى أهم الأدوات للحفاظ على التوازن والتحكم في الرغوة الناتجة عن الخبث هي الحقن الدقيق والموجه لكربيد الكالسيوم.

حماية الفرن

ثبت أن حقن كربيد الكالسيوم فعال في المراحل المتأخرة من عملية التسخين، عندما تنخفض مستويات الكربون في الحمام، وترتفع مستويات الأكسجين ودرجات الحرارة، ويمكن أن تتغير التركيبة الكيميائية للخبث بسرعة. وقد يلاحظ المشغلون زيادة في توهج القوس الكهربائي، وارتفاع درجات حرارة الجدران الجانبية، وانخفاض لزوجة الخبث. ولا تؤدي هذه الظروف إلى انخفاض كفاءة الطاقة فحسب، بل يمكن أن تسهم أيضًا في زيادة تآكل المواد المقاومة للحرارة، والتآكل السريع لفتحة الصب، وعدم انتظام ظروف الصب، وزيادة فترات التوقف عن العمل.

يمكن أن يساعد الحقن الموجه لكمية صغيرة تصل إلى 1 رطل لكل طن من كربيد الكالسيوم قرب نهاية عملية التسخين في إعادة بناء ارتفاع الرغوة، وتحسين تغطية القوس الكهربائي، واستعادة كفاءة نقل الطاقة. ويمكن لهذا التعديل الصغير والمحكوم أن يكون له تأثير ذو دلالة إحصائية على الأداء العام للفرن.

إنتاج فولاذ أنظف وبتكلفة أقل

كما أن الحفاظ على ارتفاع مناسب للرغوة فوق فتحة التصريف يساعد في تقليل انجراف الخبث أثناء عملية التصريف، مما يدعم ممارسات إنتاج الصلب الأكثر نظافة والأقل تكلفة. ويؤدي انخفاض الدوامات وانخفاض مستويات أكسيد الحديد (FeO) إلى تقليل انتقال الخبث إلى الحد الأدنى، وتقليل احتمالية تلاشي السبائك، وعودة الفوسفور والكبريت، كما يعزز التحكم بشكل أفضل في عملية معالجة المعدن داخل الوعاء، مما يؤدي إلى زيادة سرعة الإنتاج.

من خلال الحد من انتقال الخبث، يتمكن المشغلون من التحكم بشكل أفضل في عمليات معالجة المعدن في المغرفة في المراحل اللاحقة. وتساهم هذه التحسينات في تحقيق عوائد أكثر اتساقًا، واستهلاكًا مُحسَّنًا للسبائك، وتقليل عدد الدفعات ذات الجودة المنخفضة وعمليات إعادة الصب، فضلاً عن زيادة الاستقرار العام للعملية.

أنظمة التوزيع

لضمان توزيع دقيق ومحكوم وأداء فائق، قم بدمج حقن كربيد الكالسيوم في أفران القوس الكهربائي (EAF) مع نظام توزيع مصمم خصيصًا. وقد صُمم هذا الحل ليضمن الموثوقية والسلامة، وهو مدعوم بالخبرة الهندسية والدعم الفني من شركة OPTA. بدءًا من تصميم نظام الحقن وصولاً إلى التحسين الفني في الموقع، تعمل OPTA جنبًا إلى جنب مع فرق التشغيل لضمان الدقة في تحديد مواقع الحقن والتوقيت المناسب والتحكم في معدل الحقن.