Einführung in den Stahlherstellungsprozess und die wichtigsten Vorgänge im Lichtbogenofen

Einführung in das Stahlherstellungsprozess und die wichtigsten Operationen des elektrischen Bogenöfen

1. Laden

Das Aufladen ist der erste Vorgang in derElektrische Lichtbogenöfen(EAF) Stahlherstellungsprozeß, bei dem Rohstoffe, hauptsächlich Stahlschrott und manchmal heißes Metall (geschmolzenes Eisen), in den Ofen geladen werden.

2. Schlackenbildung

Bei diesem Vorgang werden die Zusammensetzung, die Grundzüge, die Viskosität und die Reaktivität des Schlacks angepasst.Ziel ist die Erzeugung eines Schlacks mit ausreichender Flüssigkeit und Größe, um Sauerstoff effektiv auf die Metalloberfläche zu übertragen.Dies erleichtert die Reduktion von Schwefel und Phosphor auf ein Niveau unterhalb der für die Zielklasse angegebenen Grenzwerte und minimiert gleichzeitig Spritz- und Schlackeinfälle.

3. Schlackentfernung

Abhängig von den spezifischen Schmelzbedingungen und Zielen wird die Schlacke in verschiedenen Phasen entfernt oder ersetzt.

Bei der Anwendung einer Einfachschlacke muss der oxidierende Schlacke am Ende der Oxidationsphase entfernt ("abgeschmiert") werden.

Bei der Verwendung einer doppelten Schlacke zur Erzeugung einer reduzierenden SchlackeDer ursprüngliche oxidierende Schlacke muss vollständig entfernt werden, um eine Phosphor-Reversion (die Rückkehr von Phosphor aus dem Schlacke in den geschmolzenen Stahl) zu verhindern..

4. Badezimmer Rührung

Das Schmelzbad wird mit Energie versorgt, um Bewegung im geschmolzenen Stahl und Schlacke zu induzieren und dadurch die Kinetik metallurgischer Reaktionen zu verbessern.einschließlich Gasinspritzung (e).z.B. inerte Gase wie Ar oder N2), mechanische Mittel oder elektromagnetische Induktion.

5. Dephosphorierung

Dies ist die chemische Reaktion, die darauf abzielt, den Phosphorgehalt in geschmolzenem Stahl zu reduzieren.Bekannt als "kaltes Kurzschluss""Die brüchige Wirkung verschlechtert sich mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt.mit noch strengeren Grenzwerten für hochwertige Stähle.

6. EAF-Bodenrütteln

Gase wie N2, Ar, CO2, CO, CH4 oder O2 werden durch in den Ofenboden eingebaute Schläuche in das Schmelzbad injiziert.Dies dient zur Beschleunigung des Schmelzens und zur Verbesserung der metallurgischen ReaktionenZu den Vorteilen des Unterräumens gehören:

Reduzierte Anschlagzeit und geringerer Stromverbrauch.

Effizientere Dephosphorisierung und Desulfurisierung.

Erhöhte Rückgewinnung von Legierungselementen wie Mangan.

Verbesserte Homogenisierung von Stahlzusammensetzung und Temperatur, was zu besserer Qualität, geringeren Kosten und höherer Produktivität führt.

7. Schmelzphase

Speziell bei EAF-Betrieb erstreckt sich die Schmelzphase von der ersten Einschaltung bis zur vollständigen Verflüssigung der festen Ladung.die Temperatur erhöhen, und bilden eine vorläufige Schlacke.

8. Oxidationszeit und Dekarburisierung

In der üblichen EAF-Praxis beginnt die Oxidationsphase typischerweise nach dem Aufschmelzen der Ladung und erstreckt sich bis zur Entfernung des oxidierenden Schlacks.wobei Sauerstoff mit Kohlenstoff reagiert und CO-Gas bildetEine ausreichende Dekarburisierung (oft > 0,2%) ist entscheidend für die Refining-Reinheit des Stahls durch Entfernen von Gasen und Einschlüssen.Mit dem Aufstieg der Sekundärmetallurgie, wird ein großer Teil dieser Oxidationsraffination heute häufig in Ladle- oder separate Raffinerien verlagert.

9. Raffinierungszeit

Dieser allgemeine Begriff bezieht sich auf Prozessstufen, in denen bestimmte schädliche Elemente oder Verbindungen aus dem geschmolzenen Stahl entfernt werden.Dies geschieht durch chemische Reaktionen, die sie in die Gasphase überführen oder in eine Schlacke schwimmen lassen, um sie zu entfernen.

10. Verringerungsperiode

In der herkömmlichen EAF-Praxis folgt die Reduktionsphase der Oxidationsphase und geht dem Taping voraus.präzise Anpassung der ZusammensetzungDiese Periode wird bei modernen Hochleistungs- und Ultra-Hochleistungs-EAF-Anlagen weitgehend beseitigt, die sich auf schnelle Schmelzungen konzentrieren und Raffinationsarbeiten an externe Anlagen übertragen..

11Sekundärmetallurgie (Ladle-Raffination)

Dazu gehört die Übertragung des primären geschmolzenen Stahls vom EAF (oder einem anderen primären Stahlgefäß) auf ein separates Gefäß zur weiteren Raffination.Der Stahlprozeß ist somit in zwei Schritte unterteilt.:

Primärschmelzen: Schmelzen, anfängliche Dephosphorisierung, Dekarburisierung und Rohlegierung in einer oxidativen Atmosphäre.

Raffination: Abschließende Entgasung, Deoxidation, Desulfurisierung, Entfernung von Einschlüssen und Feinabstimmung der Zusammensetzung, oft unter Vakuum, inertem Gas oder reduzierenden Atmosphären.

Diese Aufteilung verbessert die Qualität des Stahls, verkürzt die Primäröfenzeit und optimiert die Kosten- und Prozessflexibilität.nach Druck (Atmosphäre oder Vakuum) und Behandlungsansatz (Ladle-Verarbeitung vs.. spezielle Raffination mit Schlauchöfen).

12- Schüssel Rühren

Das Rühren von geschmolzenem Stahl während der Sekundärmetallurgie ist entscheidend. Es homogenisiert Temperatur und Zusammensetzung und beschleunigt Raffinationsreaktionen durch Verbesserung der Masseübertragung an Phasenschnittstellen.Reaktionen, die möglicherweise 30-60 Minuten dauern (eDie Verarbeitung von Schlauch und Schlauch wird in der Regel in einem Schlauchbad durchgeführt, bei dem der Schlauch in einem Schlauchbad vermischt wird.

13. Ladle Drahtzufuhr

Diese Technik besteht darin, mit Hilfe eines Drahtzuführers Kern- oder feste Drähte (z. B. mit Ca-Si-Legienpulver, Aluminium oder Kohlenstoff) in die Schüssel aus geschmolzenem Stahl zu füttern.Kalziumbehandlung (zur Kontrolle der Einbeziehungsform), sowie eine präzise Mikrolegierung oder Kompositionsschneidung.

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