Introduction au processus de fabrication de l'acier au four à arc électrique et aux opérations clés

Introduction au procédé de fabrication de l'acier au four à arc électrique et aux principales opérations

1Chargement

La recharge est l'opération initiale dans le système de recharge.four à arc électrique(EAF) procédé de fabrication de l'acier, qui consiste à charger dans le four des matières premières, principalement des déchets d'acier et parfois du métal chaud (fer fondu).

2. Formation de l' étang

Cette opération consiste à ajuster la composition, la basicité, la viscosité et la réactivité des scories.L'objectif est de générer une slag avec une fluidité et une base suffisantes pour transférer efficacement l'oxygène à la surface métallique.Cela facilite la réduction du soufre et du phosphore à des niveaux inférieurs aux limites spécifiées pour la qualité d'acier cible, tout en minimisant les éclaboussures et les déversements de scories.

3. Élimination des déchets

En fonction des conditions et des objectifs spécifiques de la fusion, l'élimination ou le remplacement des scories s'effectuent à différentes étapes.

Lorsque l'on utilise une méthode de séchage à une seule ébauche, la sécheresse oxydante doit être éliminée ("écrémée") à la fin de la période d'oxydation.

Lorsque vous utilisez une pratique de double slag pour créer une slag réductrice,la scorie oxydante initiale doit être complètement éliminée pour éviter la réversion du phosphore (retour du phosphore de la scorie dans l'acier fondu).

4. Mélangeur de bain

L'énergie est fournie au bain de fusion pour induire un mouvement dans l'acier fondu et les scories, améliorant ainsi la cinétique des réactions métallurgiques.y compris l'injection de gaz (ePar exemple, des gaz inertes tels que l'Ar ou le N2), des moyens mécaniques ou une induction électromagnétique.

5Déphosphorisation

Il s'agit d'une réaction chimique visant à réduire la teneur en phosphore dans l'acier fondu.C'est ce qu'on appelle la "cold shortness".L'effet de fragilité s'aggrave avec l'augmentation de la teneur en carbone.avec des limites encore plus strictes pour les aciers de haute qualité.

6. EAF Remuer au fond

Des gaz tels que le N2, l'Ar, le CO2, le CO, le CH4 ou l'O2 sont injectés dans le bain de fusion par des tuyaux (buseaux) installés dans le fond du four.Cela permet d'accélérer la fusion et d'améliorer les réactions métallurgiques.Les avantages du remuement au fond sont les suivants:

Réduction du temps de robinet à robinet et réduction de la consommation d'énergie.

Déphosphorisation et désulfuration plus efficaces.

Augmentation de la récupération d'éléments alliants comme le manganèse.

Une homogénéisation améliorée de la composition et de la température de l'acier, conduisant à une meilleure qualité, à des coûts plus bas et à une productivité plus élevée.

7Période de fusion

La phase de fusion est la plus longue de l'opération de fusion de la charge jusqu'à ce que la charge solide soit complètement liquéfiée.augmenter sa température, et forment une première scorie.

8Période d'oxydation et décarburation

Dans la pratique conventionnelle des EAF, la période d'oxydation commence généralement après la fusion des charges et s'étend jusqu'à l'élimination des scories oxydantes.où l'oxygène réagit avec le carbone pour former du gaz COUne décarburation suffisante (souvent > 0,2%) est cruciale pour affiner la pureté de l'acier en éliminant les gaz et les inclusions.Avec l'essor de la métallurgie secondaire, une grande partie de ce raffinage par oxydation est maintenant souvent transférée vers des unités de raffinage à cuillère ou séparées.

9. Période de raffinage

Ce terme général désigne les étapes du procédé par lesquelles des éléments ou composés nocifs spécifiques sont éliminés de l'acier fondu.Ceci est réalisé par des réactions chimiques qui les transférent dans la phase gazeuse ou les font flotter dans une couche de slag pour enlever.

10Période de réduction

Dans la pratique conventionnelle des FEA, la période de réduction suit la période d'oxydation et précède le tapage.ajustement précis de la compositionCette période est largement éliminée dans les opérations modernes de fusion rapide et ultra-haute puissance, qui se concentrent sur la fusion rapide et le transfert des tâches de raffinage vers des unités externes..

11. Métallurgie secondaire (raffinage des lamelles)

Il s'agit de transférer l'acier fondu primaire de l'EAF (ou d'un autre récipient de fabrication primaire d'acier) vers un récipient séparé pour un raffinage ultérieur.Le procédé de fabrication de l'acier est donc divisé en deux étapes.:

Fusion primaire: Fusion, déphosphorisation initiale, décarburation et alliage brut dans une atmosphère oxydante.

Rafinage: Dégazage final, désoxydation, désulfuration, élimination de l'inclusion et réglage fin de la composition, souvent sous vide, gaz inerte ou atmosphères réductrices.

Cette division améliore la qualité de l'acier, raccourcit le temps de fourneau primaire et optimise le coût et la flexibilité du processus.sont classés par pression (atmosphérique ou sous vide) et par méthode de traitement (traitement par lamelles par rapport à. raffinage spécial de fourneau à cuiller).

12- À la cuillère.

Le mélange de l'acier fondu lors de la métallurgie secondaire est essentiel. Il homogénéise la température et la composition et accélère les réactions de raffinage en améliorant le transfert de masse aux interfaces de phase.Réactions qui peuvent prendre de 30 à 60 minutes de façon statique (eLe mélange augmente également considérablement la vitesse à laquelle les inclusions non métalliques flottent hors du bain d'acier.

13. L'alimentation par câble à cuiller

Cette technique consiste à introduire des fils à noyau ou solides (par exemple, contenant de la poudre d'alliage Ca-Si, de l'aluminium ou du carbone) dans la cuiller d'acier fondu à l'aide d'un chargeur de fil.traitement au calcium (pour le contrôle de la forme de l'inclusion)Il contribue également à la désoxydation finale et améliore la propreté de l'acier.

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