स्टील बनाने की इलेक्ट्रिक आर्क प्रक्रिया क्या है?

इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी स्टीलमेकिंग पुनर्नवीनीकरण स्क्रैप और अन्य कच्चे माल को पिघलाने के लिए विद्युत ऊर्जा का उपयोग करता है, जो कि कम कार्बन उत्सर्जन के साथ पिघला हुआ स्टील का उत्पादन करता है। ग्लोबल स्टील प्रोडक्शन ** (वर्ल्ड स्टील एसोसिएशन, 2023) के 28% के लिए लेखांकन, ईएएफएस विशेष स्टील्स का उत्पादन करने, बाजार की मांगों पर जल्दी से जवाब देने और परिपत्र अर्थव्यवस्था के लक्ष्यों का समर्थन करने की उनकी क्षमता के पक्षधर हैं।

प्रक्रिया में गोता लगाने से पहले, आइए आधुनिक के महत्वपूर्ण घटकों की जांच करेंईएएफ स्टील मेकिंग:
1। भट्ठी शेल: एक पानी-कूल्ड, दुर्दम्य-पंक्तिबद्ध पोत जो चार्ज रखता है।
2। ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड: 3,500 डिग्री तक पहुंचने वाले आर्क्स उत्पन्न करने के लिए बिजली का संचालन करें।
3। छत: ऑपरेशन के दौरान भट्ठी को सील करने के लिए चार्जिंग और कम करने की अनुमति देने के लिए लिफ्ट।
4। टैपिंग सिस्टम: चैनल आगे की प्रक्रिया के लिए स्टील को लादे में पिघला देते हैं।
5। ऑफ-गैस सिस्टम: उत्सर्जन (धूल, सीओ, NOX) को कैप्चर और इलाज करता है।

कच्चे माल को भट्ठी में लोड करने के साथ प्रक्रिया शुरू होती है

प्राथमिक फीडस्टॉक:
-स्क्रैप स्टील (70-100%): जीवन के वाहनों, निर्माण अपशिष्ट, आदि से पुनर्नवीनीकरण किया गया।
- डायरेक्ट कम आयरन (DRI)\/HBI: स्क्रैप में अशुद्धियों को पतला करने के लिए उपयोग किया जाता है।
- पिग आयरन: विशिष्ट स्टील ग्रेड के लिए कार्बन जोड़ता है।
- एडिटिव्स: चूना (स्लैग गठन के लिए), मिश्र धातु (जैसे, फेरोक्रोम), और कार्बन स्रोत।

नवाचार स्पॉटलाइट:
-प्री-हीटेड स्क्रैप: Consteel® Systems 600 डिग्री तक स्क्रैप को प्रीहीट करने के लिए ऑफ-गैस हीट का उपयोग करते हैं, 20% (टेनोवा, 2023) द्वारा ऊर्जा उपयोग में कटौती करते हैं।

एक बार चार्ज करने के बाद, इलेक्ट्रोड उतरते हैं, अपने और स्क्रैप के बीच हड़ताली चाप। मुख्य चरण:
-िग्निशन: लो-वोल्टेज आर्क्स पिघलने की शुरुआत करते हैं।
-बोर-इन: इलेक्ट्रोड स्क्रैप ढेर में प्रवेश करते हैं, पिघला हुआ पूल बनाते हैं।
-फ्लैट बाथ: पूर्ण पिघलने को प्राप्त किया गया, एक तरल धातु स्नान (1,600–1,650 डिग्री) का गठन।

ऊर्जा दक्षता रणनीति:
- फोम स्लैग प्रैक्टिस*: कार्बन और ऑक्सीजन को इंजेक्ट करना एक इन्सुलेट स्लैग लेयर बनाता है, जिससे गर्मी के नुकसान और बिजली की खपत को 15-30% (डेनिएली, 2022) तक कम कर देता है।
- अल्ट्रा-हाई पावर (यूएचपी) ट्रांसफॉर्मर*: पिघलने के समय को छोटा करने के लिए 100-150 मेगावाट वितरित करें।

रिफाइनिंग स्टील की रासायनिक संरचना को समायोजित करता है और अशुद्धियों को दूर करता है:
- decarburization: ऑक्सीजन लांस बाथ में उड़ाता है, कार्बन सामग्री को कम करता है।
- dephosphorization\/desulfurization: चूना-समृद्ध स्लैग फॉस्फोरस और सल्फर को अवशोषित करता है।
- मिश्र धातु: ग्रेड विनिर्देशों को पूरा करने के लिए फेरोएलॉय (जैसे, FEMN, FESI) को जोड़ा जाता है।

उन्नत नियंत्रण प्रणाली:
-एआई-संचालित सेंसर: प्राइमेटल्स क्यू-मेल्ट सिस्टम ऑक्सीजन और मिश्र धातु इनपुट (प्राइमेटल्स, 2023) को अनुकूलित करने के लिए वास्तविक समय वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग करता है।

एक बार वांछित रसायन विज्ञान प्राप्त होने के बाद, भट्ठी में पिघले हुए स्टील को एक लाडल में डालने के लिए झुकाव होता है:
- सनकी बॉटम टैपिंग (EBT): स्लैग कैरीओवर को कम कर देता है।
- लाडल फर्नेस (एलएफ): आगे स्टील के तापमान और रचना पोस्ट-टैप को परिष्कृत करता है।

स्लैग, ऑक्साइड से समृद्ध एक उपोत्पाद, हटा दिया जाता है और पुनर्निर्मित किया जाता है:
- सड़क निर्माण: दानेदार स्लैग प्राकृतिक समुच्चय की जगह लेता है।
- सीमेंट उत्पादन: SLAG CO, उत्सर्जन को काटते हुए क्लिंकर आवश्यकताओं को कम करता है।

कंपनी: एर्दमिर ग्रुप (andskenderun प्लांट)
चुनौती: यूरोपीय संघ के कार्बन मानकों को पूरा करते समय ऊर्जा लागत को कम करें।
समाधान:
1। स्क्रैप-डीआरआई हाइब्रिड चार्ज: 70% कटा हुआ स्क्रैप + 30% HBI।
2। डायनेमिक पावर कंट्रोल: ग्रिड प्राइसिंग के आधार पर एआई-एडजस्टेड एआरसी।
3। स्लैग हीट रिकवरी: स्क्रैप प्रीहीटिंग के लिए अपशिष्ट गर्मी का भंडारण।
परिणाम (2021–2024):
- ऊर्जा की खपत: 420 → 350 kWh\/t
- CO₂ उत्सर्जन: 1.1 → → 0। 8 tco₂\/t
- लागत बचत: € 12 मिलियन\/वर्ष

1. हाइड्रोजेन-प्लाज्मा स्मेल्टिंग: जीरो-कार्बन पिघलने के लिए एच of के साथ जीवाश्म ईंधन की जगह (सीमेंस, 2024 द्वारा HYFOR पायलट)।
2। डीसी आर्क भट्टियां: एकल-इलेक्ट्रोड डिजाइन इलेक्ट्रोड की खपत को 30% (CISDI, 2023) से कम करते हैं।
3। डिजिटल जुड़वाँ: इलेक्ट्रोड पहनने और स्लैग फोमिंग की भविष्यवाणी करने के लिए भट्ठी प्रदर्शन का अनुकरण।

- बिजली की आपूर्ति स्थिरता:
- बैटरी स्टोरेज: टेस्ला के मेगापैक बफ़र्स 50 मेगावाट के लिए 4- घंटे के आउटेज (Nucor, 2023) के लिए।
- स्क्रैप गुणवत्ता परिवर्तनशीलता:
- ब्लॉकचेन ट्रैकिंग: सर्कुलर जैसे प्लेटफार्मों के माध्यम से स्क्रैप शुद्धता को प्रमाणित करना।

- हरी बिजली: "निकट-शून्य" स्टील का उत्पादन करने के लिए सौर\/पवन खेतों के साथ ईएएफ की जोड़ी।
- कार्बन कैप्चर: 90% प्रक्रिया CO₂ पर कब्जा करने के लिए अमीन स्क्रबिंग सिस्टम (जैसे, Svante) को एकीकृत करना।
- परिपत्र अर्थव्यवस्था: दुर्लभ मिश्र धातु वसूली के लिए ई-कचरे का शहरी खनन।

1। वर्ल्ड स्टील एसोसिएशन। (२०२३)। *स्टील सांख्यिकीय वर्ष पुस्तक*।
2। डेनिएली ग्रुप। (२०२२)। *ईएएफ प्रक्रिया अनुकूलन हैंडबुक*।
3। तेनोवा। (२०२३)। *Consteel® स्क्रैप प्रीहीटिंग केस स्टडी*।
4। क्रू समूह। (२०२४)। *ग्लोबल ईएएफ मार्केट एनालिसिस*।
5। प्राइमेटल्स टेक्नोलॉजीज। (२०२३)। *क्यू-मेल्ट सिस्टम तकनीकी संक्षिप्त*।

शीआन हुआचांग मेटालर्जिकल टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड।

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