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As soluções de injeção de carboneto de cálcio em fornos elétricos a arco (EAF) otimizam a formação de espuma na escória, aumentam a eficiência energética e estabilizam as operações dos fornos elétricos a arco (EAF).

Entendemos que a eficiência é a chave para uma produção siderúrgica rentável. A verdadeira eficiência não se alcança por meio de atalhos, mas sim por meio de uma execução disciplinada e de um controle consistente em todas as etapas da produção. O sucesso depende do fornecimento da energia certa, no momento certo e no lugar certo.

No entanto, em muitas operações de fornos elétricos a arco (EAF), a eficiência diminui na fase final do processo de aquecimento. A escória fica mais fina e a altura da escória espumosa diminui. Sem cobertura de espuma suficiente, a exposição ao arco aumenta e a transferência de energia para o banho de aço diminui. O tempo entre as descargas aumenta. O custo da energia aumenta. A perda de rendimento aumenta. A exposição ao arco aumenta. O refratário, que é caro, se degrada.

Um controle eficaz das escórias é fundamental, especialmente quando a eficiência é mais necessária, como nas etapas finais do aquecimento, quando se adiciona DRI/HBI ou quando um micromoinho precisa maximizar a produção por hora.

A utilização de soluções de injeção de carboneto de cálcio em fornos elétricos a arco (EAF) ajuda a manter condições estáveis da escória, contribuindo para um desempenho consistente do arco e para o funcionamento ideal do forno.

Melhorar a formação de espuma na escória

As injeções de carboneto de cálcio em fornos elétricos a arco (EAF) são especialmente projetadas para aumentar a formação de escória espumosa durante as fases mais críticas da fusão, otimizando o fornecimento de energia, estabilizando o arco e melhorando a eficiência geral do forno. Cada grão de carboneto de cálcio proporciona as condições ideais para a formação de espuma na escória ao reagir com o FeO presente nela; espessando a escória, fornecendo partículas de cal para sustentar as bolhas e gerando gás CO para aumentar a altura da espuma.

A eficiência elétrica é restaurada à medida que uma camada estável de espuma se forma para cobrir os arcos, proporcionando um circuito elétrico aprimorado com menos perdas de calor. Ao melhorar a estrutura e a reatividade da escória, a injeção de carboneto de cálcio ajuda a reter a energia do arco dentro do banho, em vez de permitir que ela se irradie para o exterior, contribuindo para uma transferência de calor mais eficiente e um funcionamento estável do forno.

Estabilizar o arco

No forno elétrico a arco, os operadores controlam duas fontes principais de energia: a energia elétrica e a energia química. A energia elétrica é fornecida através dos eletrodos, gerando o arco que funde e aquece a sucata. A energia química provém da injeção de oxigênio e carbono e dos sistemas de queimadores de oxigênio-combustível, que geram calor adicional por meio de reações controladas no interior do forno. Quando essas fontes de energia estão devidamente equilibradas e ajustadas às condições variáveis de fusão, o forno opera com desempenho máximo. Quando ficam desalinhadas com as condições do forno, perde-se o controle sobre a escória espumosa e as ineficiências começam a se acumular. A estabilidade do arco diminui, a transferência de calor torna-se inconsistente e, com os arcos expostos, os operadores se deparam com uma situação sem saída: diminuir a entrada de energia elétrica e reduzir a produtividade, ou aumentar a entrada de energia elétrica e diminuir a vida útil do refratário, correndo até mesmo o risco de danificar o forno.

Portanto, uma das ferramentas mais importantes para manter o equilíbrio e controlar a escória espumosa é a injeção precisa e direcionada de carboneto de cálcio.

Proteja o forno

A injeção de carboneto de cálcio tem se mostrado eficaz na fase final do processo de fusão, quando os níveis de carbono no banho são mais baixos, os níveis de oxigênio e as temperaturas são mais elevados e a composição química da escória pode sofrer alterações rápidas. Os operadores podem observar um aumento do brilho do arco, temperaturas mais elevadas nas paredes laterais e uma redução na viscosidade da escória. Essas condições não apenas diminuem a eficiência energética, mas também podem contribuir para um maior desgaste do refratário, desgaste rápido do orifício de vazamento, condições de vazamento inconsistentes e mais tempo de inatividade.

Uma injeção direcionada de apenas 450 g por tonelada de carboneto de cálcio, perto do final do processo de fusão, pode ajudar a recuperar a altura da espuma, melhorar a cobertura do arco e restaurar a eficiência da transferência de energia. Esse pequeno ajuste controlado pode ter um impacto estatisticamente significativo no desempenho geral do forno.

Produzir aço mais barato e mais limpo

Manter uma altura adequada da espuma sobre o orifício de vazamento também ajuda a reduzir o arrastamento de escória durante a vazão, contribuindo para práticas de produção de aço mais limpas e de menor custo. A redução dos vórtices e dos níveis de FeO minimiza o arrastamento de escória e diminui o risco de perda de liga, reversão de fósforo e enxofre, além de promover um melhor controle da metalurgia da panela, levando a um rendimento mais rápido.

Ao limitar o arrastamento de escória, os operadores obtêm um melhor controle sobre a metalurgia da panela nas etapas posteriores. Essas melhorias contribuem para rendimentos mais consistentes, consumo otimizado de ligas, redução do número de lotes com qualidade inferior e de retornos de vazamento, além de maior estabilidade geral do processo.

Gráfico circular de economia de custos do EAF

Sistemas de dosagem

Para uma aplicação precisa e controlada e o máximo desempenho, combine as injeções de carboneto de cálcio para fornos elétricos a arco (EAF) com um sistema de dosagem projetado sob medida. Concebida para oferecer confiabilidade e segurança, esta solução conta com o respaldo do conhecimento de engenharia e do suporte técnico da OPTA. Desde o projeto do sistema de injeção até a otimização técnica no local, a OPTA trabalha em conjunto com as equipes operacionais para garantir a colocação adequada, o tempo de aplicação e o controle da vazão.