Elektrik ark fırını - Electric arc furnace
Endüstriyel ark fırınları, yaklaşık bir küçük birimler boyutu değişir ton (kullanılan kapasite dökümhaneler üretilmesi için döküm ikincil için kullanılan yaklaşık 400 ton birimi ürün) çelik üretimi . Araştırma laboratuarlarında ve kullandığı Ark fırınları diş hekimleri sadece birkaç düzine gram kapasiteye sahip olabilir. Laboratuar birimleri 3000 ° C (5,432 ° F) aşabilmektedir 1,800 ° C (3,272 ° F), ise endüstriyel elektrik ark fırın ısıları olabilir.
Ark fırınları farklı indüksiyon fırınlarında yükleme malzemesi ile doğrudan bir elektrik arkı maruz kaldığı ve fırın terminallerinde mevcut yüklenen malzemenin içinden geçer.
içindekiler
Tarihçe
19. yüzyılda, erkeklerin bir dizi eritmek için bir elektrik yayı istihdam etmişti demir . Sir Humphry Davy , 1810 yılında deneysel gösteri gerçekleştirildi; kaynak ile araştırılmıştır Pepys 1815; PINCHON 1853 yılında bir elektrotermik fırını oluşturmaya teşebbüs; ve, 1878-79 yılında Sir William Siemens çıkardı patent ark tipindeki elektrik fırınlarında için.
Daha elektrik ark fırınları tarafından geliştirilmiştir Paul Héroult arasında, Fransa'da kurulan ticari bir bitki ile, Amerika Birleşik Devletleri'nde Sanderson kardeşler ABD'de ilk elektrikli ark ocağı kurmadan, Syracuse, New York Sanderson kardeşler çelik Co kurdu 1907 yılında Bu fırın İstasyon Meydanı, Pittsburgh, Pennsylvania sergileniyor şimdi.
Başlangıçta "elektrikli çelik" gibi kullanımlar için özel bir ürünü olan takım tezgahları ve yay çeliği . Ark fırınları da hazırlamak için kullanıldı kalsiyum karbür kullanılmak üzere karbür lambalar . Stassano elektrikli fırın yay türüdür fırın genellikle banyo karıştırmak için döner. Girod fırın benzer Héroult fırını .
EAFler yaygın alaşım çeliklerin üretimi için Dünya Savaşında kullanılmıştır birlikte, elektrikli çelik genişletmeye başladı ancak daha sonra oldu. Bir düşük sermaye maliyeti mini değirmen US $ 140-200 başına -around ton bir yıllık kurulu güce ton başına US $ 1,000 ile karşılaştırıldığında, yıllık kurulu kapasitesinin entegre çelik fabrikası , hızla savaşın etkilediği Avrupa'da kurulacak değirmenleri -allowed ve aynı zamanda onları başarıyla büyük rekabet izin Amerika Birleşik Devletleri gibi çelik üreticileri, Bethlehem Steel ve US Steel , düşük maliyet için, karbon çelik "uzun ürünler" ( yapısal çelik , çubuk ve çubuk, tel ve bağlantı elemanları ) ABD pazarında .
Ne zaman Nucor -şimdi en büyük çelik üreticilerinden biri ABD karar 1969 yılında uzun ürünler pazarına girmek için, yakında diğer üreticiler tarafından takip onun çelik fırın gibi bir EAF ile, mini değirmeni başlatmak için seçti. Nucor Doğu ABD'de hızla genişledi iken, mini değirmen operasyonları içine onları takip şirketleri, EAF kullanımı bitkiler yerel talebe göre üretim değişir izin uzun mamuller için yerel pazarlara konsantre oldum. Entegre değirmenleri, kullanırken Bu model, aynı zamanda, esas olarak uzun ürünler için kullanılan EAF çelik üretim, genel olarak takip edildi yüksek fırın ve bazik oksijen fırınları - "düz ürünler" için pazarlara köşeli çelik sac ve ağır çelik levha. 1987 yılında Nucor hala EAO üretim yöntemi kullanılarak, yassı ürün piyasaya genişletmek için karar verdi.
İnşaat
Çelik yapımı için kullanılan bir elektrikli ark fırın oluşur dirençli bir geri çekilebilir çatı ile kaplı genellikle daha büyük boyutlarda, su ile soğutulan -lined kap, ve içinden bir ya da daha fazla grafit elektrotlar ocağa. Fırın esas olarak üç bölüme ayrılmıştır:
- Kabuk yan duvar ve alt çelik "kâse" oluşur;
- ocak refrakteri hatları alt kase oluşur;
- Çatı , burada çizgili dirençli veya su soğutmalı olabilir ve bir bölümü olarak şekillendirilebilir küre ya da bir şekilde kesik koni (koni bölümü). Çatı da bir veya birden fazla ve bu vasıtayla merkezinde refrakter delta destekler grafit elektrotlar girin.
Ocak ocak bir yarıya yumurta şekline sahip, şekil olarak yarım daire şeklinde, ya da bir eksantrik alt kılavuz çekme fırında (aşağıya bakınız) olabilir. Böylece, modern meltshops olarak, fırın genellikle, zemin katta kapalı yükseltilir potaları ve cüruf tencere kolayca fırın herhangi bir ucuna altında hareket ettirilebilir. Fırın yapısından ayrı elektrot desteği ve elektrik sistemi, ve fırın dayandığı devirme platformdur. Elektrot desteği ve fırın ile çatı eğim ya da yükseltilmiş bir platform sabitlenir: İki konfigürasyonları da mümkündür.
Tipik bir alternatif akım fırın tarafından desteklenmektedir üç fazlı elektrik kaynağı ve bu nedenle üç elektrotlara sahiptir. Elektrotlar giyim olarak, yeni segmentler eklenebilir ve böylece elektrotlar kesiti yuvarlak ve tipik olarak dişli kavramalar segment vardır. Yüklenen malzemenin ve elektrot arasındaki ark formları, şarj yükü içinden geçen akım ile ve ark tarafından geliştirilmiş radyant enerji, her iki ısıtılır. Elektrik ark Bu nedenle sıcaklık Çalışma sırasında elektrot alt bölümler incandescently parlamaya neden 3000 ° C (5000 ° F) civarında ulaşır. Elektrotlar otomatik olarak yükseltilir ve elektrik ya kullanabilir bir konumlandırma sistemi ile indirilir vinç kaldırma cihazları veya hidrolik silindir . Düzenleyici sistem erirken hurda elektrotların altında hareket edebilir halde şarj erimesi sırasında yaklaşık olarak sabit akım ve güç girişi korur. Elektrotları tutan direk kolları ağır taşıyabilir ya baralar (içi boş su soğutmalı olabilen bakır elektrot kelepçelere akım taşıyıcı borular) ya da bütün kol akımı, artan verimlilik taşıyan "sıcak kolu", olabilir. Sıcak kollar bakır kaplı çelik veya yapılabilir alüminyum . Büyük su soğutmalı kablolar ile veri yolu tüpleri ya da kolu bağlayan transformatör fırın bitişiğindedir. Transformatör bir depo içine monte ve su soğutmalı bir edilir.
Sıvı çelik taşınması için bir kap içine dökülmüş, böylece fırın bir yatırma platformu üzerine inşa edilmiştir. Erimiş çelik dökmek fırını eğerek operasyonu "dokunarak" denir. Başlangıçta, tüm çelik fırınları, bir akıtan musluğu fırın eğik zaman yıkanmış dirençli kapalı vardı, ama genellikle modern fırınları dahil azaltmak için eksantrik alt kademe deliği (EBT) sahip azot ve cüruf sıvı çelik. Bu fırınlar ocak ve kabuk boyunca dikey olarak geçen ve merkez dışı yumurta şeklinde ocak dar "burun" olarak ayarlanmış bir musluk deliği vardır. Bu gibi refrakter kum ile doldurulur olivin kapalı kapatıldığında,. Modern bitkiler ikisi arasında transfer edilebilir elektrot tek bir dizi iki kabuğu sahip olabilir; diğer kabuk erime için kullanılmaktadır ise bir kabuk ön ısıtma hurda. Diğer DC tabanlı fırını, benzer bir düzenlemeye sahiptir, ancak her bir kabuk ve elektronik grubu için elektrotlara sahiptir.
AC fırınlar genellikle elektrotlar arasında yer alan soğuk noktalar, kalp çevresinde sıcak ve soğuk noktalar bir modelini arzetmektedir. Modern fırınlar yanaktaki oksijen-yakıt brülörleri monte edilmesi ve daha homojen çelik ısıtma yapmak, soğuk noktalar kimyasal enerji sağlamak için kullanır. Ek kimyasal enerji fırına oksijen ve karbon enjekte edilmesi ile sağlanır; Tarihsel olarak, bu mızrakları (içi boş yoluyla yapıldı yumuşak çelik cüruf kapısı tüpler), hemen bu esas olarak tek bir birim halinde oksijen-yakıt brülörleri ve oksijen ya da C-enjeksiyon sistemleri birleştiren duvara monte enjeksiyon birimi vasıtası ile yapılır.
Bir orta-boyutlu, modern çelik fırın olurdu transformatör 400 ve 900 volt ve 44,000 amper aşan bir ikincil akımı arasındaki ikinci bir voltaj ile, yaklaşık 60.000.000 volt-amper (60 MVA) puan. Modern bir dükkan, bu tür bir fırın fırın dokunarak soğuk hurda ile şarj yaklaşık 50 dakika içinde sıvı çelik 80 metrik ton bir miktarını elde etmek için beklenir. Karşılaştırma olarak, temel oksijen fırını yığın başına 150-300 ton kapasiteli olabilir, ya da "ısı" ve 30-40 dakika içinde, bir ısı üretebilir. Muazzam varyasyonları son ürüne ve yerel koşullara, hem de fırın verimliliğini artırmak için sürekli araştırma bağlı olarak fırın tasarım detayları ve çalışma var. (Ağırlık ve trafo notunu dokunarak açısından) büyük hurda salt fırın 420 metrik tonluk bir musluk ağırlığı, Japonya'da Tokyo Steel tarafından işletilen ve 256MVA toplam güç için sekiz 32MVA transformatörleri ile beslenen bir DC fırın olduğunu.
Bir elektrikli ark fırınında çeliğin bir ton üretmek için yaklaşık 400 gerektirir kilovat-saat başına kısa ton ya da yaklaşık 440 kWh metrik ton ; hurda çelik bir ton eritmek için gerekli olan enerji teorik minimum miktarı 300 kWh (erime noktası 1520 ° C / 2768 ° F). Bu nedenle, 300 tonluk, 300 MVA EAF çelik eritmek için enerjinin yaklaşık 132 MWh gerektirir ve bir "güç açma zamanı", yaklaşık 37 dakika (çelik bir yay ile eritilerek olduğu süre). Bol elektrik iyi gelişmiş elektrik şebekesine sahip, olduğu yerde metotlar çelik sadece ekonomiktir. Programları fazla güç elde etme kapasitesine sahip olan ve elektrik fiyatı daha az olduğunda, birçok konumlarda, üreticiler yoğun olmayan saatlerde yapmaktadır.
Operasyon
Hurda metal, hurda defne teslim çelikhaneye yanında yer almaktadır. Hurda, genel olarak iki ana sınıf gelir: parçalamak ( beyaz eşya kısmı ile birlikte, otomobil ve diğer amaçları içindeki ışık göstergesi çelik) ve ağır erime (büyük levha ve kiriş), doğrudan indirgenmiş demir (DRI) ya da pik demir kimyasal denge. Bazı fırınlar neredeyse% 100 DRI eritebilir.
hurda bir üs için "kapaklı" kapıları, sepetler denilen büyük kepçelerle yüklenir. Bakım iyi fırın çalışmasını sağlamak için sepet içinde hurda katman alınır; Ağır erime fazla parçalayıp yerleştirildiği üst koruyucu paçavra hafif bir tabakanın üstüne yerleştirilir. Bu tabakalar, şarj sonra fırında mevcut olması gerekmektedir. Yükleme işleminden sonra, sepet bitki verimliliğinin arttırılması, hurda ısı ve enerji geri kazanmak üzere sıcak fırın gazı serbest-gaz kullanan bir hurda ön-ısıtıcı ile geçebilir.
Hurda sepet sonra çatı fırını kapalı çevrilse, eriyik dükkana alınır ve fırın sepetten hurda suçlanıyor. Şarj EAF operatörler için daha tehlikeli operasyonlar biridir. Bir çok potansiyel enerjisinin düşmesi metal ton salınır; fırın içinde bir sıvı metalin sık sık sert hurda ile yukarı doğru ve dışarı doğru yer değiştirir ve yağ fırın ateştopu Erupting sonuçlanan sıcaksa hurda ve toz tutuşturulur. Birinci alt eritilir ve aktif kabuktan ile çıkmış-gaz önceden ısıtılır edilirken bir ikiz kabuklu fırınlarda, hurda ikinci kabuk yüklenir. Diğer işlemler, daha sonra uygun fırın ya da şaft boyunca yönlendirilir atık gazlar ile birlikte fırın yukarıda belirtilen bir şaft, hurda yükleme içine hurda boşaltan bir taşıyıcı kayış, sürekli şarj-ön ısıtma hurda vardır. Diğer fırınlar diğer işlemler sıcak (eriyik), metal ile şarj edilebilir.
Şarj edildikten sonra, çatı ocağına göre geri salladı ve erime başlar edilir. Elektrotlar, hurda üzerine indirilir bir yay yakalanır ve elektrodlar daha fırının tepesinde kırıntısının tabakası içine deliğin ayarlanır. Alt gerilimleri yay aşırı ısı ve hasardan çatı ve duvarların korumak için işlemin bu ilk bölümü için seçilir. Elektrotlar fırının tabanında ağır eriyiği ulaşmış ve yay hurda ile korumalı sonra, voltaj arttırılabilir ve elektrotların yayların uzatılması ve eriyiğe gücünü artırmak, hafifçe yükseltilmiş. Bu kademe için-musluğun sürelerini azaltarak, daha hızlı oluşturmak için bir erimiş havuz sağlar. Oksijen yakılması veya çelik kesimi, hurda üflenir, ve ilave kimyasal ısı duvara monte edilmiş oksijen-yakıt brülörleri ile sağlanır. Her iki süreç hurda erimeyi hızlandırır. Ses üstü başlıklar köpük cürufu nüfuz etmek ve sıvı banyo ulaşmak için oksijen jetleri sağlar.
Çelik üretim önemli bir kısmı oluşumudur cüruf erimiş çeliğin yüzeyinde yüzen,. Cüruf çoğunlukla metal oluşur oksitler ve (aşırı ısı kaybı durdurma) ve erozyonu azaltmaya yardımcı bir ısı battaniyesi gibi, oksitlenmiş kirlilikler için bir hedef olarak görev yapan refrakter astar. İle bir fırın için temel çoğunu içeren refrakter, karbonlu çelik üreten fırınları, olağan cüruf oluşturucular kalsiyum oksit (yanmış şeklinde CaO, kireç ) ve magnezyum oksit (MgO formunda, dolomit ve manyezit ). Bu cüruf oluşturucular ya da hurda yüklenebilir veya erime sırasında fırın içine üflenir. EAF cüruf bir başka önemli bileşeni, bir demir oksit enjekte oksijen ile yakılması çelikten imal edilirler. Daha sonra ısı, (formunda karbon kok veya kömür ) metalik demir oluşturmak üzere demir oksit ile reaksiyona sokulması, bu cüruf tabakasının içine enjekte edilir , karbon monoksit daha sonra cüruf neden gaz, köpük daha büyük sağlayan, termik verimi ve yumuşak bir kaynak ve elektrik verimi . Cüruf battaniye de radyant ısı fırın çatısı ve yan duvarların hasar görmemesi için yaylar içermektedir.
Hurda tamamen eridi ve düz banyo ulaşıldığında, hurda başka kova ocağa şarj edilebilir ve EAF gelişme tek şarj tasarımları doğru hareket olmasına rağmen, eritmiş. İkinci şarj tamamen eridikten sonra arıtma işlemleri kontrol etmek ve çelik kimyasını düzeltmek ve dokunarak için hazırlık donma sıcaklığının üzerinde eriyik kızdırmak için gerçekleşecek. Daha fazla cüruf oluşturucular dahil edilir ve daha fazla oksijen gibi yabancı maddelerin yanma, banyoya üflenen silikon , kükürt , fosfor , alüminyum , mangan ve kalsiyum ve cüruf için kendi oksitlerin çıkarılması. Çıkarılması karbon da oksijen için daha büyük bir afiniteye sahip olduğu, bu elemanlar birinci yanmış sonra gerçekleşir. Gibi demire göre oksijen için daha düşük afiniteye sahiptir metaller nikel ve bakır içinden kaldırılamaz oksidasyon ve daha önce sözü edilen doğrudan indirgenmiş demir ve pik demir sokulması olarak, tek başına hurda kimyasıyla kontrol edilmelidir. Bir köpük cürufu boyunca muhafaza ve genellikle cüruf çukuruna cüruf kapıdan dışarı dökmek için fırını taşıyor edilir. Sıcaklık örnekleme ve kimyasal örnekleme otomatik mızrakları vasıtasıyla gerçekleşir. Oksijen ve karbon otomatik olarak çelik içine daldırma özel problar ile ölçülebilir, ancak tüm diğer elemanlar için, bir "soğuk" olabilir numune bir çelik-bir yay emisyonu üzerinde analiz örneğini katılaşmış spektrometre .
Sıcaklık ve kimya doğru sonra çelik fırın devirme yoluyla, önceden ısıtılmış bir kepçe içine vurulur. Sade karbonlu çelik fırınlarında için, en kısa sürede cüruf hızla potaya cüruf taşınmasını en aza indirerek, arka cüruf tarafa doğru yatırılır fırını dokunarak sırasında saptanır. Paslanmaz çelik dahil olmak üzere bazı özel çelik kaliteleri için, cüruf, hem de pota içerisine dökülür değerli alaşım elementleri kurtarmak için pota ocağında tedavi edilecek. Bazı alaşım ilaveleri vurma sırasında metal akışına sokulur ve daha kireç yeni cüruf tabakası oluşturmaya başlamak için kepçe üzerine ilave edilir. Çoğu zaman, sıvı çelik ve cüruf birkaç ton hurda sonraki ödemeyi ön ısıtma ve erimeyi hızlandıran yardımcı olan bir "sıcak topuk" oluşturmak amacıyla fırında bırakılır. Sırasında ve fırın "çevresinde açık" dokunarak sonra: cüruf kapısı katılaşmış cüruf temizlenir, görünür refrakter kontrol ve su soğutmalı parçalar, sızıntı için kontrol ve elektrotlar yeni parçaların eklenmesi yoluyla hasar için incelenmiştir veya uzatılmış olan ; musluk deliği dokunarak tamamlandıktan sonra kum ile doldurulur. 90 tonluk, orta güç fırını için, tüm işlem genellikle (için hafifçe vurma musluğun süresi) sonraki dinlenmesine biri ısının vurma yaklaşık 60-70 dakika sürer.
Refrakter bir inceleme yapılmış ve gerekirse daha büyük onarım yapılabilir, böylece fırın tamamen düzenli olarak çelik ve cüruf boşaltılır. Refrakter sıklıkla yapılır gibi kalsine karbonatlar , bunlar sudan hidrasyon son derece hassastır, bu yüzden su soğutmalı bileşenlerden herhangi şüpheli sızıntı potansiyel derhal endişe ötesinde, son derece ciddiye davranılır buhar patlamaları . Aşırı refrakter aşınma sıvı metal ve cüruf dirençli ve fırın kabuğun içine ve çevresinde kaçmasına döküntülerini yol açabilir.
çelik üretiminde Avantajları
EAFlerin kullanımı çelik bir% 100 hurda besleme stokundan yapılan sağlar. Bu, büyük ölçüde cevherlerden primer çelik yapımı ile karşılaştırıldığında çelik yapmak için gereken enerjiyi düşürmektedir.
Başka yararı esneklik: iken yüksek fırınlar çok kendi üretimini değişebilir edemez ve bir anda yıllardır çalışmaya devam edebilir, EAFler hızla başlatılabilir ve çelik fabrikası talebe göre üretim değişmesine izin durdu.
çelik ark fırınları genellikle birincil besleme stoku olarak hurda çelik kullansa da, bir eritme fırını veya doğrudan indirgenmiş demir, sıcak metal, ekonomik olup olmadığını, bu aynı zamanda, fırın yem olarak kullanılabilir.
EAFler elektrik gücü büyük miktarlarda ihtiyaç gibi, birçok şirket kapalı zirve elektrik fiyatlandırma yararlanmak için operasyonlarını planlamak.
Tipik bir çelik ark fırını çubukları veya bir şerit ürün yapabilir mini değirmende için çelik kaynağıdır. Mini değirmenler çelik ürünleri için pazarlara nispeten yakın oturtulmuş edilebilir ve taşıma gereksinimleri yaygın nakliye erişim için bir liman yakın oturtulmuş olacaktır entegre fabrikası için daha az mesafededir.
Çevre sorunları
Modern elektrik ark fırını çelik bir yüksek verimli geri dönüşüm olmasına rağmen hurda , bir ark fırını dükkanın operasyon olumsuz çevresel etkileri olabilir. Yeni bir kurulum sermaye maliyetinin büyük bir kısmını dahil bu etkileri azaltmak için tasarlanan sistemlere ayrılacaktır:
- Kutular, yüksek ses seviyelerini düşürmek için
- Toz toplayıcı fırın çıkış gazı için
- cüruf üretimi
- Soğutma su talebi
- hurda, malzeme taşıma ve ürün için Ağır kamyon trafiği
- elektrik üretiminin çevresel etkileri
Çünkü ark fırını yükünün çok dinamik kalitesi, güç sistemleri, diğer müşteriler için güç kalitesini korumak için teknik önlemler gerekebilir; titreme ve harmonik distorsiyon, bir güç sisteminde ark ocağı işleminin yaygın yan etkileri vardır. Bu nedenle elektrik santrali mümkün olduğunca EA fırınları yakın olarak yer almalıdır.
Diğer elektrik ark fırınları
Çelik yapımı için, doğru akım (DC), ark fırınları çatı tek elektrod ve taban iletken bir taban astarı veya iletken pim içinden geçen akım dönüşü ile, kullanılır. Sadece bir elektrot daha az elektrik harmonikler ve diğer benzer sorunlar, hem de kullanıldığı için DC avantajı, üretilen çeliğin ton başına daha düşük elektrot tüketimidir. DC ark fırınları boyutu kullanılabilir elektrot akım taşıma kapasitesi ve izin verilen maksimum gerilim ile sınırlıdır. İletken fırın ocağın bakımı DC ark fırınının uzun süreli bir işlem olarak bir tıkanıklık.
Bir çelik fabrikasında, bir pota fırını (LF) EAF dağıtıldıktan sonra, işlem sırasında, sıvı çeliğin sıcaklığı korumak için ya da alaşım bileşimi değiştirmek için kullanılır. Bir gecikme sonra çelik sürecinde olduğunda pota ilk amaç için kullanılır. pota ocağı ateşe dayanıklı bir çatı, bir ısıtma sistemi ve uygulanabilir oluşur, karıştırma için, eriyiğin altına argon gazın enjekte edilmesi için bir karşılığı. Bir hurda eritme fırınının farklı olarak, bir pota fırını, bir eğilme ya da hurda yükleme mekanizması yoktur.
Elektrik arklı fırınlar da üretimi için kullanılan , kalsiyum karbid , ferroalyajlar ve demir dışı alaşımları ve üretimi için fosfor . Bu hizmetler için fırınlar çelik yapma fırınları fiziksel olarak farklıdır ve daha ziyade toplu, esas yerine, sürekli bağlı olarak çalışabilir. Sürekli işlem fırını aynı zamanda, macun türü kullanabilir Soderberg elektrotlar değişiklikleri elektrot bağlı kesintiler önlemek için kullanılırlar. Bu tür bir fırın olarak bilinen bir dalgıç ark fırınının elektrot uçları cüruf / yük gömülü olduğu için, ve ark arasında, cüruf yoluyla gerçekleşir mat ve elektrot. Bir çelik ark fırını olup, karşılaştırma, açık yaylar. Anahtar elektrik dirençli gerekli ısı oluşturur olan, a ise çelik yapım fırını direnç, atmosfer daldırılmış ark ocağı cürufu veya yük direnci meydana getirir. Ya fırınında oluşan sıvı metalin etkili bir ısı üreten bir direnç oluşturmak için çok iletkendir.
Amatörler bir silis blokları veya çiçek saksıları içerdiği elektrik ark kaynağı kitleri dayalı ark fırınları, çeşitli inşa ettik. Ham olsa da, bu basit fırınlar, geniş bir malzeme yelpazesi erime oluşturabilir kalsiyum karbür , vb
soğutma yöntemleri
Daha küçük ark fırınları yeterince Kabuk ve çatının yapı elemanları üzerinden havanın devir ettirilmesi ile soğutulabilir, ancak daha büyük tesisler güvenli çalışma sınırları içinde yapısını korumak için yoğun cebri soğutma gerektirmektedir. fırın kabuğu ve çatı paneli oluşturmak, ya da panel elemanları üzerine püskürtülen su ile boru içinden dolaştırılan su ile ya da soğutulabilir. onlar çatlamış olmayı ya da onların termal stres yaşam döngüsünü ulaştığında Borulu paneller değiştirilebilir. Sprey soğutma en ekonomik olan ve yüksek verimli soğutma yöntemidir. ekipman bir püskürtme soğutma parçası hemen hemen sonsuz relined edilebilir; 20 yıl süren ekipman normdur. boru şeklinde bir sızıntı nedeniyle derhal panellerde basınç kaybı alarmlar için bir işletim fırın içinde fark edilir ancak ise, şu anda çok küçük hacimli püskürtme soğutma sızıntı tespit etme hemen bir yolu vardır. Bunlar tipik cüruf kapsama arkasına saklanmak ve buhar patlaması erimiş metalden veya en kötü durumda bir mola yol açan ocağın refraktere hidrat olabilir.
Plazma ark fırını
Bir plazma ark fırını (PAF) kullanan plazma hamlaçların yerine grafit elektrotlar. Bu el fenerleri her bir meme ve bir plazma oluşturan bir gaz (azot ya da argon ya da) beslenmesi için bir eksenel boru ve boru içinde bulunan bir yanabilir silindir grafit elektrot ile donatılmış bir muhafazadan oluşur. Bu tür fırınlar "PAM" (Plazma ark Eriyik) fırınlar olarak ifade edilebilir. Bu titanyum eriyik sanayi ve benzeri özel metaller sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Vakum ark yeniden eritme
Vakum ark yeniden eritme (VAR) vakum arıtma ve geliştirilmiş kimyasal ve mekanik homojenlikle külçeler üretimi için ikincil bir ergitme işlemdir.
Kritik askeri ve ticari havacılık uygulamalarında, malzeme mühendisleri yaygın VIM-VAR çelikleri belirtin. VIM Vakum İndüksiyon eridi demektir ve VAR Vakum Ark yeniden eritilen anlamına gelir. VIM-VAR çelikler jet motorları, askeri helikopter rotor milinin, savaş uçağı için klape tahrikleri, püskürtme ya da helikopter şanzımanlarda dişliler, jet motorları, jet kuyruk kanca ve diğer istenen uygulamalar için bağlar veya bağlantı elemanları için yataklar olur.
çeliğin çoğu sınıflarda kez eritilir ve daha sonra bir metalurjik olarak ses forma öncesinde kapsamlı dövme veya haddeleme için sağlam bir forma dökme veya teemed edilir. iki daha çok temizleme vakum altında eriyen yoluyla aksine, VIM-VAR çelikler gidin. Bir elektrikli ark fırınında eritme ve bir argon oksijenle karbon giderme kabı içinde alaşım sonra vakum yeniden eritme için tahsis Çelik külçe kalıpları içine dökülür. Katılaşmış külçeler daha sonra bir vakum indüksiyon eritme fırını için baş. Bu vakum yeniden eritme işlemi inklüzyonlar ve istenmeyen gazların kimyasal bileşimi optimize ederken çelik kurtarmaktadır. VIM işlemi, bir vakum kirletici içermeyen boşlukta erimiş halde bu katı külçe döndürür. Bu sıkı kontrol eriyik genellikle 24 saate kadar gerektirir. Yine, vakum ile sarılmış, sıcak metal dev elektrot kalıplara VIM fırın potadan akar. Tipik bir elektrot boyunda yaklaşık 15 feet (5 m) anlamına gelir ve çeşitli çaplarda olacaktır. Elektrotlar, vakum altında katılaşan.
VIM-VAR çelikler için, soğutulmuş elektrot yüzeyi bir sonraki vakum yeniden eritilmeden önce yüzey düzensizliklerini ve safsızlıkları uzaklaştırmak için öğütülmelidir. Daha sonra toprak elektrotu bir VAR bir ocak içine yerleştirilir. Bir VAR fırında çelik yavaş yavaş damla-damla vakumlu bölmesi içinde erir. üstün çelik temizlik sağlayan ve ayrıca oksijen, azot ve hidrojen gibi gazları çıkarmak için inklüzyonlar kalan daha silen yeniden eritilmesi vakum ark. Bu damlacıklar oluşturur ve katılaşma hızını kontrol tüm VIM-VAR külçe boyunca kimya ve mikro yapı bir tutarlılık sağlar. Bu da kırık veya yorgunluğa karşı daha dayanıklı çelik yapar. Bu inceltme işlemi, bir helikopter rotor mili, askeri jet bir kanat aktüatör ya da bir jet motoru bir yatak gibi parçalarının performans özelliklerini karşılamak için gereklidir.
bazı ticari veya askeri uygulamalar için, çelik alaşımları tek vakum yeniden eritilmeden, yani VAR geçebilir. Örneğin, katı roket durumlarda, iniş takımları ya da araçlar mücadele burma çubukları çelikler tipik olarak bir vakum erimeleri içerir.
Vakum ark yeniden eritme da üretiminde kullanılan titanyum ve reaktif ya da içinde yüksek saflıkta gereklidir diğer metaller.
Ayrıca bakınız
Referanslar
daha fazla okuma
- JAT Jones, B. Bowman, Pensilvanya Lefrank, "Elektrik Fırını Steelmaking", içinde Verme, Şekillendirme ve Çelik Tedavisi , RJ Fruehan, Editör. 1998, AISE Çelik Vakfı: Pittsburgh. s. 525-660.
- Thomas Commerford Martin ve Stephen Leidy Coles, Elektrik Öyküsü , New York 1919, no ISBN Bölüm 13 geçerli "Elektrik Fırını", Internet Archive
|Wikimedia Commons ile ilgili çoklu ortam kategorisi bulunur Elektrikli ark ocaklarında .|
- tarihsel site olarak ilk dökümhane tanınması
- Ev bir kaynak makinası kullanılarak küçük ölçekli ark fırını yapımı (deneylerle Dikkat!)
- Steeluniversity.org at Elektrikli Ark Ocağı modülü tamamen etkileşimli simülasyon dahil
- Süreç modelleri EAF kumanda ve kontrol (MPC) göstermektedir
- Yeni Zelanda'da küçük bir EAO YouTube video
- EAF olmayan basınçlı soğutma teknolojisi
- Ticari ve laboratuar vakum ark eritme fırınları