تبلیغات
متالورژی و مواد - بهبود راندمان مصرف انرژی در كوره‌های قوس الکتریکی (قسمت دوم و پایانی)
متالورژی و مواد               

سایتی برای دانشجویان و علاقه مندان به متالوری و مواد

 
امروز:

 آدرس جدید سایت :       www.founding.ir

این وبلاگ را صفحه خانگی خود كن ! این وبلاگ را به لیست علاقه مندی های خود اضافه كنید !
 
درباره وبلاگ

با عرض سلام و خسته نباشید.
امیدوارم دقایق خوبی را در این وبلاگ سپری كنید، سعی میشود در این وبلاگ مطالب جالب و مفیدی را كه خود از آن ها لذت بردم و فكر می كنم شما هم از خواندن و مشاهده آن لذت ببرید بگذارم.
شما می توانید با عضویت در خبرنامه وبلاگ از ثبت مطالب جدید توسط ایمیل خود آگاه شوید. ضمنا هرگونه نظر، پیشنهاد و انتقادی دارید مطرح سازید.

باتشكر (مدیر وبلاگ)


نویسنده
هاشم زنگنه
آخرین بروز رسانی:
 



زیر مجموعه ها
بخش های سایت
  فایل های چند رسانه ای

  ویدئو
  مقالات
  كوره ها
  كوره های الكتریكی
  فولاد
  دیاگرام ها
  نرم افزارهای تخصصی
  نشریات
  ماهنامه صنعت ریخته گری
  كتاب لاتین
  گوناگون
  عمومی

لینك دوستان


وبلاگ انجمن علمی متالورژی نیشابور


وبلاگ متالورژی دانشکده انقلاب اسلامی


بانک اطلاعات متالورژی


دانشجویان متالورژی دانشگاه شهید رجایی تهران


هدف


وبلاگ بچه های متالورژی 85 دانشگاه یزد


مهندسی ساخت و تولید


دانشجویان مواد


یادداشت های یک دانشجوی متالورژی


گروه مواد متالورژی دانشگاه صنعتی همدان


متالورژیست



ارسال آدرس برای تبادل لینك

:مشاهده لیست كامل دوستان:


نظرسنجی

نظرتون در مورد سایت؟








سایت های مفید



باشگاه مهندسان ایران


آرشیو سایت ها

آمار بازدیدكنندگان
 آخرین بازدید :

 بازدید های امروز :

 بازدید های دیروز :

 بازدید های این ماه :

 بازدید های ماه قبل :

 كل بازدیدها :

 كل مطالب :



بهبود راندمان مصرف انرژی در كوره‌های قوس الکتریکی (قسمت دوم و پایانی) و در زیرمجموعه كوره های الكتریكی , كوره ها ,

بهبود راندمان مصرف انرژی در كوره‌های قوس الکتریکی (قسمت دوم و پایانی)

 

سیستم تنظیم كوره قوس الكتریكی (EAF)

سیستم تنظیم كوره قوس الكتریكی بر روی برخی از پارامترهای عملكرد كوره از قبیل انرژی ورودی، مصرف انرژی الكتریكی، مدت زمان برقراری جریان الكتریسیته، میزان مصرف الكترود، تنش وارده بر تجهیزات، تشعشع قوس و پوشش نسوز كوره، تاثیرگذار است

بنابراین سیستم تنظیم باید برای دستیابی به نتایج فرآیند بهینه تطبیق یابد. با این حال، غالبا تجربه نشان داده است كه این امر میسر نیست. سیستم تنظیم از ابتدای راه‌اندازی بدون هیچ‌گونه تغییری باقی می‌ماند و بهینه‌سازی مستمر صورت نمی‌پذیرد. دلیل آن می‌تواند عدم دانش فنی اپراتور یا سیستم‌های محدود باشد.

 

كف سرباره 

علاوه بر بازده بالا از دمش گاز اكسیژن برای واكنش‌های تصفیه، كف سرباره مهمترین فرآیند در پالایش مذاب است. محافظت از قوس با استفاده از كف‌سازی سرباره برای انتقال نیروی الكتریكی بالا به فلز بدون آسیب‌رسانی به دیرگداز كوره ضروری است. میزان راندمان انرژی ورودی الكتریكی به روش‌های ورود آن بستگی دارد و از 100 درصد برای گرمایش مقاومتی در داخل سرباره تا حدود 36 درصد اگر قوس به سهولت در كوره بسوزد، تغییر می‌كند كه انرژی به واسطه ورود به اتمسفر و تشعشع آجرهای كوره تلف می‌شود. رفتار كف‌سازی سرباره به تركیب سرباره و تكنولوژی تزریق بستگی دارد


مشعل لوله‌ای مجازی BSE 

شبیه‌سازی مشعل و روش‌های تزریق می‌تواند با استفاده از مشعل لوله‌ای مجازی VLB) BSE)انجام شود. مقدمات كوره اساس این شبیه‌سازی برای بهینه‌سازی تزریق مواد هم در مشعل و هم از طریق لوله دمش اكسیژن (lancing) است (برابر با دمش گاز اكسیژن). شبیه‌سازی نشان می‌دهد كه عملكرد VLB با استفاده از تكنیك CFD (الگوریتم دینامیك سیال) محاسبه شده است. 


ذوب قراضه 

نیازهای عملیاتی برای فرآیندهای ذوب همگن و متقارن است. به
دلیل نقاط سرد الكتریكی استفاده از مشعل برای ایجاد انرژی در مناطقی كه قوس الكتریكی به آنجا نمی‌رسد، بسیار حیاتی است. دلایل استفاده از مشعل به شرح زیر هستند: 

* گرم كردن قراضه‌های سرد و حجم بزرگی از كوره 

*
ذوب قراضه‌های موجود در پایین ترین قسمت كوره 

*
اكسیژن آزاد free oxygen برای برش قراضه بعد از این كه قراضه برای اكسید شدن به دمای واكنش لازم رسید. 

با مشعلی با شعله كوتاه قسمت‌های موجود در جلوی مشعل گرم می‌شوند اما حرارت به خوبی به فواصل دور نمی‌رسد. شكل شعله به‌طور انعطاف‌پذیری می‌تواند برای یك فرآیند ذوب سریع تغییر كند. در روش شعله‌ای، جریان‌های گاز مایع و اكسیژن اكثرا به‌صورت استوكیومتری هستند. طی فرآیند دمش اكسیژن (lancing)، جریان اكسیژن متغییر است. 

در مشعل حالت اول، حرارت ورودی برابر با 3 مگاوات و جریان اصلی اكسیژن h/3mN350 است. اگر كوره مملو از قراضه سرد باشد این شعله در ابتدای فرآیند ضروری است و تمامی مناطق سرد باید گرم شوند. قراضه سرد به‌طور مستقیم در مقابل مشعل‌ها جای می‌گیرد. به دلیل ساختار جعبه مسی بدنه مشعل، شعله به طور مستقیم در جداره جانبی آغاز می‌شود و از این رو هیچ نقطه سردی نمی‌تواند در پشت مشعل‌ها شكل بگیرد. با یك شعله ملایم قراضه می‌تواند پیش گرم شود. 

با توجه به پیشرفت فرآیند ذوب، شكل شعله نیز تغییر می‌كند. اكسیژن ثانویه ورودی زمانی كه اكسیژن اصلی كاهش یافت، افزایش می‌یابد. هدف انتقال گرما از VLB‌ها به سمت مناطق پایین‌تر كوره برای رسیدن به یك راندمان بالاتر است. در مناطق بالاتر كوره به بیش از این درجه حرارت، برای ذوب قراضه نیاز نیست و اگر در حالت یك باقی بماند می‌تواند منتج به اتلاف انرژی از طریق گازهای خروجی شود. در این زمان جبهه ذوب قراضه در كوره پایین‌تر است و اكسیژن ثانویه با سرعت بالاتری گرما را در داخل مناطق پایین‌تر بدنه كوره به دنبال جبهه ذوب قراضه، متمركز می‌كند. 

در مرحله آخر از عملكرد مشعل، جریان اصلی اكسیژن افزایش می‌یابد ( حالت مشعل 3). حتی تمركز شعله بیشتر و حرارت در مناطق پایین‌تر افزایش می‌یابد. دوباره جبهه فولاد مذاب به سمت پایین حركت می‌كند و مشعل‌ها یك راندمان بالای انرژی شیمیایی را ایجاد می‌كنند. سرعت گاز در نازل تقریبا به 350 متر بر ساعت می‌رسد كه با یك فاصله از شارژ نگه داشته می‌شوند. 

در گام نهایی از عملكرد صرف مشعل، گرمای شعله از پایین مشعل به قراضه و سطح حمام مذاب منتقل می‌شود. 


بین فرآیند ذوب و تصفیه 

با افزایش
دمای قراضه، دمای لازم برای واكنش آن با اكسیژن فراهم می‌شود. هنگامی كه این امر اتفاق می‌افتد به‌منظور تهیه اكسیژن آزاد برای برش قراضه در بخش‌های پایینی و بالایی كوره، میزان دمش اكسیژن از نازل اصلی، بیشتر از مقدار استوكیومتری ضروری برای واكنش با گاز مایع افزایش می‌یابد. این نوع از شعله، مشعل + دمش اكسیژن نامیده می‌شود. 


شبیه‌سازی فرآیند تصفیه 

طی فرآیند
پالایش مذاب، میزان جریان اكسیژن بین 1300 و h/3mN 2700 امكان‌پذیر است. 

در مثال شبیه‌سازی شده، برای ورود اكسیژن اصلی یك جریان h/3mN 1800 انتخاب شده است. هدف دستیابی به فرآیند كربن‌زدایی سریع و حرارت‌دهی برای رسیدن به دمای بارگیری است. 

فرآیند دمش اكسیژن VBL نیز تحت شرایط كوره شبیه‌سازی شد. 

كربن موجود در سرباره با اكسیژن واكنش نشان می‌دهد كه می‌تواند به این مناطق برسد و CO تشكیل می‌شود. منطقه اطراف جریان اكسیژن مملو از اكسیژن اضافی می‌شود و كربن به داخل سرباره راه نمی‌یابد. غلظت اكسیژن در این منطقه برابر با 10 تا 15 درصد از كل جریان اكسیژن است، یعنی 85 تا 90 درصد از اكسیژنی كه می‌تواند به منطق واكنش رسیده و با كربن سرباره واكنش كند. 


اندازه‌گیری میزان تصفیه 

میزان بازده تزریق O2 را می‌توان با توجه به غلظت كربن موجود در فلز اندازه‌گیری كرد. میزان اكسیداسیون دیگر عناصر را نمی‌توان به‌طور مستقیم تعیین كرد، اگرچه در حدود 30 درصد از مقدار اكسیژن برای برخی تركیبات (آهن، سیلیسیم، منگنز) به‌كار می‌رود. 

در این آزمون كل اكسیژن ورودی با اكسیداسیون كربن مقایسه شده است. 

در شكل شماره 3 غلظت كربن گرمایی از هر دو كوره به شكل تابعی از زمان دمش نشان داده شده است. میانگین سرعت كربن زدایی با 5/6 واحد در هر دقیقه به 2/0 درصد كربن رسیده است. 

برای مشاهده عكس بزرگتر كلیك كنید www.metallurgy.mihanblog.com


در نتیجه می‌توان این‌گونه دریافت كه در ناحیه بین 6/1 درصد كربن تا كمتر از 2/0 درصد كربن، كربن‌زدایی با یك سرعت ثابت انجام می‌شود. مذاب از كوره‌هایی شارژ شده با قراضه و چدن مذاب كه در آنجا غلظت كربن مورد نظر در حدود 5/0 تا 6/0 درصد برای فولادهای خطوط راه‌آهن است، تخلیه می‌شوند. دركمتر از 2/0 درصد كربن، سرعت كربن زدایی به دلیل وجود میزان كمتری از كربن، كاهش می‌یابد و همچنین بازده تعیین شده VBL نیز با افت مواجه می‌شود. 

برای محاسبات، با فرض بر سوختن جزئی C به CO ،به عنوان مهمترین واكنش برای محاسبه بازده حداقل اكسیژن بدون آهن، سیلیسیم و غیره، مورد مطالعه قرار گرفت . 

بازده دمشی2 O احتراقی C = 74 درصد 

به دلیل كربن موجود پایین برای واكنش، بازده كربن اكسیژن دركمتر از 2/0 درصد كربن تا 40 درصد كاهش می‌یابد و دركمتر از 1/0 درصد كربن، تا 20 درصد افت می‌كند. در این حالت آهن بیشتری ذوب می‌شود. 


تاسیسات مشتریان 

با وجود
تكنولوژی BSE، ناشی از راندمان بالای مواد ورودی و انعطاف‌پذیری عملیاتی در این تكنولوژی، از نقطه نظر شیمیایی، عملكرد یك كوره بهینه شده ممكن است. 

در حال حاضر در حدود 187 مانیپولاتور لوله اكسیژن استاندارد در حال بهره برداری هستند و علاوه بر آن 19 مانیپولاتور لوله اكسیژن نوع 2 ( با یك سیستم نمونه برداری اتوماتیك دما) نیز نصب شده اند. 

تزریق از جداره جانبی امكان عملكرد اتوماتیك شامل برنامه‌ریزی آزاد و تنظیم آزاد تمام جریان‌ها را فراهم می‌آورد. 

از سال 1999 به طور كل در حدود 40 سیستم VLB در سرتاسر دنیا نصب شدند. كارایی بالای انرژی شیمیایی ورودی، افزایش تنوع همه سیستم‌ها برای پاسخگویی به نیاز مشتریان توأم با تكنیك‌های پیشرفته و قابل اطمینان، مزایای بهره برداری را به همراه داشته است. 


یك كوره الكتریكی 100 تنی AC با تجهیزات انرژی شیمیایی جدید و تنظیمات جدید 

تجهیزات نصب شده در این كوره شامل یك
مانیپولاتور لوله اكسیژن نوع 2، VLB و تنظیم الكترود است. نتایج بدست آمده از این تحقیق را در شكل 4 مشاهده می‌كنید . در این تحقیق عملكرد كوره به واسطه تغییر چینش قراضه، عملكرد ترانسفورماتور (مبدل) و تجهیزات انرژی شیمیایی بهینه‌سازی شده است. تركیب این سه تكنیك منتج به ایجاد یك اختلاف 19 درصدی كاهش در زمان برقراری جریان الكتریسیته و همچنین كاهش 12 درصدی در میزان مصرف انرژی با همان مقدار اكسیژن و گاز ورودی شده است. 

برای مشاهده عكس بزرگتر كلیك كنید www.metallurgy.mihanblog.com

در این تحقیقات روش چینش قراضه در كوره را تغییر دادیم به طوری كه كارایی فرآیند ذوب بهبود یافته و امكان ورودی انرژی بالاتری را فراهم آورد و منجر به كم شدن تلفات طی دوره برقراری جریان شد و با نصب مانیپولاتور لوله اكسیژن در جلوی درب كوره و انژكتورهای جداره جانبی تشكیل سرباره كف‌آلود نیز بهبود یافت. علاوه بر آن به دلیل فقط نیاز به تزریق آهك در صورت بالا بودن میزان فسفر، مصرف آن نیز با كاهش مواجه شد.

منبع: Steel Times International
كمال‌الدین غفوری

منبع: هفته نامه صنعت و معدن شماره ۳۱0 شنبه 30 خرداد ۱۳8۸ صفحه 6

دانلود فایل pdf منبع

برای دانلود روی نوشته ها راست كلیك كنید و گزینه SAVE TARGET AS را انتخاب كنید.

 

 :: لینك ثابت نویسنده : هاشم زنگنه Comment نظرات و پیشنهادات  

مطالب پیشین

ماهنامه صنعت ریخته گری، شماره 65، فروردین 89
سال 1389 مبارک
مقایسه كارگر افغانی با مهندس
ماهنامه صنعت ریخته گری، شماره 64، بهمن و اسفند
نرم افزار SOLIDWORKS 2010 PREMIUM بدون نیاز به نصب (PORTABLE)
ماهنامه صنعت ریخته گری، شماره 63، دی1388
ماهنامه صنعت ریخته گری، شماره 62، آبان1388
Catia V5 R19 P3 x86 + SP6
ماهنامه صنعت ریخته گری، شماره 61، مهر 1388
قلب ایران در مشهد الرضا می تپد
ماهنامه صنعت ریخته گری، شماره 60، شهریور 1388
گلوله‌ها در آسیاب‌های گلوله‌ای
فیلم تست استحكام كششی
بهبود راندمان مصرف انرژی در كوره‌های قوس الکتریکی (قسمت دوم و پایانی)
چگونه راندمان كوره‌های قوس الكتریكی را بهبود دهیم؟ (قسمت اول)


جستجو

جستجو در عنوان ارسال ها

 

 جستجو با استفاده از موتور گوگل  
  

در كل اینترنت

در این سایت


بایگانی

مشترك feed ما شوید.

فید چیست؟


خبرنامه
شما می توانید با عضویت در خبرنامه وبلاگ از ثبت مطالب جدید توسط ایمیل خود آگاه شوید.

آدرس ایمیل خود را وارد كنید::

لطفا پس از عضویت ایمیل خود را چك كنید.


راهنمای عضویت در خبرنامه

تبادل لوگو

:: لوگوی وبلاگ ::


:: لوگوی دوستان ::


صفحه اصلی |  ارتبــــــــــــــاط با ما |  ایمیل |  طراح قالب |  صفحه خانگی
حقوق این وبلاگ محفوظ است و هرگونه كپی برداری از آن با ذكر منبع بلامانع است
All Rights Reserved © foundry.ir