Analyse de la consommation d'énergie dans les fours à arc électrique pour la fusion des déchets d'acier
Caractéristiques:four à arc électrique(EAF) est un four métallurgique à haute température qui utilise la chaleur générée par un arc électrique entre les électrodes et le matériau chargé pour fondre les minerais et les métaux.
L'énergie dans un arc électrique est très concentrée, avec des températures de zone d'arc supérieures à 3000°C. Pour la fusion des métaux, les FEA offrent une plus grande souplesse que les autres fours sidérurgiques.permettant une élimination efficace des impuretés telles que le soufre et le phosphoreLa température du four est facilement contrôlable et l'équipement a une empreinte relativement faible, ce qui rend les EAF adaptés à la production d'aciers alliés et à carbone de haute qualité.
En fonction de la configuration de l'arc, les fours à arc électrique peuvent être classés en fours à courant alternatif à trois phases, en fours à courant continu (électrode consommable ou non consommable), en fours monophasiques,et fours à arc/résistance submergés.
Le corps du four d'un EAF de sidérurgie typique se compose d'un toit amovible, d'une coque de four avec une porte de slag, d'un bec de frappe (ou système de frappe de fond) et d'un foyer revêtu de revêtement réfractaire.Le fond et les parois du four sont revêtus deLes matériaux réfractaires à base de magnésium ou acides (par exemple à base de silice)
Les fours d'acier à arc électrique sont classés selon leur capacité de transformateur spécifique (kVA par tonne de capacité du four) en classes de puissance standard, de puissance élevée et de puissance ultra-haute (UHP).Le procédé consiste à introduire de l'énergie électrique dans le four à travers des électrodes de graphite.Les arcs formés entre les extrémités des électrodes et la charge de déchets servent de source de chaleur primaire.
Comme l'électricité est la source de chaleur et que l'atmosphère du four peut être contrôlée, les EAF sont particulièrement avantageux pour la fusion d'aciers contenant des éléments facilement oxydables.Peu après leur invention, les EAF ont été adoptées pour la production d'aciers à outils à haute alliage et ont depuis évolué pour devenir des unités plus grandes et plus efficaces.
Perspectives et évolution comparatives du marché:
Une opinion de longue date de l'industrie était que les FEA, tout en nécessitant un investissement initial plus élevé, produisaient de l'acier de qualité supérieure avec un contrôle de composition précis.les fours à induction (comme les fours à fréquence moyenne sans noyau) étaient considérés comme des alternatives moins coûteuses avec une capacité de raffinage limitée (incapables d'éliminer efficacement le soufre et le phosphore), ce qui les associe à des produits sidérurgiques de qualité inférieure.
Toutefois, cette perspective évolue, et les dynamiques du marché évoluent, motivées par des facteurs tels que les économies d'énergie, la réduction des émissions et l'amélioration des conditions environnementales et de santé des travailleurs.Dans certaines applications et régionsDans le domaine de l'électricité, les fours à induction remplacent de plus en plus les fours à arc électrique plus petits et moins efficaces.
L'écart de qualité entre les deux technologies s'est considérablement réduit.la qualité de l'acier fondu des fours à induction modernes peut s'approcher de celle des EAF, bien qu'avec une exigence plus stricte de charge de ferraille propre et de haute qualité.la qualité de l'acier d'un four à induction sera inférieure à celle d'un four à induction de baseÀ l'inverse, la qualité d'un four à induction acide (enduit de silice) ne peut pas dépasser celle d'un four à induction bien fonctionné.
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