አርክ ብረት እቶን፡ መሳሪያ፣ የስራ መርህ፣ ሃይል፣ የቁጥጥር ስርዓት

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

A steel arc furnace (ኢኤኤፍ) በኤሌትሪክ መታጠፍ ዕቃን የሚያሞቅ መሳሪያ ነው።

የኢንዱስትሪ እቃዎች መጠናቸው ከትናንሽ አሃዶች፣ በግምት አንድ ቶን ሃይል (የብረት ብረት ምርቶችን ለመስራት ፋውንዴሽን ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል) በቶን እስከ 400 ዩኒት ይደርሳል፣ ለብረት መልሶ ጥቅም ላይ ይውላል። በምርምር ላቦራቶሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት አርክ ብረት ምድጃዎች ጥቂት አስር ግራም ብቻ የመያዝ አቅም ሊኖራቸው ይችላል። የኢንዱስትሪ መሳሪያዎች የሙቀት መጠን 1800°C (3272°F) ሊደርስ ይችላል፣ የላብራቶሪ ተከላዎች ከ3000°C (5432°F) ይበልጣል።

አርክ ስቲል እቶን (ኢኤኤኤፍ) ከማስገቢያ ምድጃዎች የሚለየው የሚጫነው ቁሳቁስ በቀጥታ በኤሌክትሪክ መታጠፍ እና በተርሚናሎቹ ላይ ያለው ኃይል በተሞላው ቁሳቁስ ውስጥ ስለሚያልፍ ነው።

ግንባታ

አርክ ብረት እቶን ለብረት ማምረቻ የሚያገለግል ሲሆን ከማጣቀሻ ዕቃ የተዋቀረ ነው። በዋናነት በሶስት ክፍሎች የተከፈለ፡

• ሼል፣ እሱም የጎን ግድግዳዎችን እና የታችኛውን ብረት ያቀፈሳህኖች።
• ከማጣቀሻ ቁሳቁስ የተሰራ ፓሌት።
• ጣሪያ። ሙቀትን የሚቋቋም ሽፋን ወይም የውሃ ማቀዝቀዣ ሊሆን ይችላል. እና ደግሞ በኳስ ወይም በተቆራረጠ ሾጣጣ (ሾጣጣዊ ክፍል) መልክ የተሰራ ነው. ጣሪያው በመሃል ላይ አንድ ወይም ከዚያ በላይ ግራፋይት ኤሌክትሮዶች የሚገቡበትን የማጣቀሻ ዴልታ ይደግፋል።

የግለሰብ እቃዎች

የምድጃው ክፍል ግማሽ ቅርጽ ሊኖረው ይችላል እና የታችኛውን ክፍል ለመንካት በከባቢ ምድጃ ውስጥ ያስፈልጋል። በዘመናዊ ዎርክሾፖች ውስጥ የአርክ ብረት እቶን - EAF 5 - ብዙውን ጊዜ ከመሬት ወለል በላይ ከፍ ይላል ስለዚህም ላሊላዎች እና የሸክላ ማሰሮዎች ከሁለቱም ጫፍ በታች በቀላሉ ሊንቀሳቀሱ ይችላሉ. ከመዋቅሩ የሚለየው የኤሌክትሮል ድጋፍ እና የኤሌትሪክ ሲስተም እንዲሁም መሳሪያው የቆመበት ዘንበል ያለ መድረክ ነው።

ልዩ መሣሪያ

የተለመደው ኢኤኤፍ 3 ብረት የማቅለጫ ቅስት እቶን በሶስት-ደረጃ ምንጭ ስለሚሰራ ሶስት ኤሌክትሮዶች አሉት። ክብ ክፍል አላቸው እና እንደ ደንቡ ፣ በክር የተደረደሩ ግንኙነቶች ያላቸው ክፍሎች ፣ ስለዚህ በሚለብሱበት ጊዜ ፣ አዲስ ንጥረ ነገሮች ሊጨመሩ ይችላሉ።

አርክ የተፈጠረው በተሞሉ ነገሮች እና በኤሌክትሮጁ መካከል ነው። ክፍያው የሚሞቀው በአሁኑ ጊዜ በእሱ ውስጥ በሚያልፈው እና በማዕበል በሚወጣው የጨረር ኃይል ነው. የሙቀት መጠኑ ወደ 3000 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ (5000 ዲግሪ ፋራናይት) ይደርሳል፣ ይህም የኤሌክትሮዶች የታችኛው ክፍል የእቶኑ እቶን በሚሰራበት ጊዜ እንደ መብራት መብራት ያበራል።

ኤለመንቶች ማንኛውንም ኤሌክትሪክ መጠቀም በሚችል የቦታ አቀማመጥ በራስ ሰር ይነሳሉ እና ዝቅ ያደርጋሉዊንች, ሆስተሮች ወይም ሃይድሮሊክ ሲሊንደሮች. ደንቡ በግምት ቋሚ ጅረት ይይዛል። የአርክ እቶን የኃይል ፍጆታ ምንድነው? ምንም እንኳን ጥራጊው በሚቀልጥበት ጊዜ በኤሌክትሮጆዎች ስር ሊንቀሳቀስ ቢችልም ክፍያ በሚቀልጥበት ጊዜ በቋሚነት ይቀመጣል። ኤለመንቱን የያዘው የእጅ መያዣው ከባድ አውቶቡሶችን (በውሃ የቀዘቀዘ ባዶ የመዳብ ቱቦዎች ሊሆኑ ይችላሉ) ወይም ሙሉው አናት ክፍያውን የሚሸከምበት "ትኩስ እጅጌ" ሊሆን ይችላል፣ ይህም ውጤታማነት ይጨምራል።

የኋለኛው ዓይነት ከመዳብ ከተለበጠ ብረት ወይም ከአሉሚኒየም ሊሠራ ይችላል። ትላልቅ የውሃ ማቀዝቀዣ ገመዶች አውቶቡሶችን ወይም ቅንፎችን ከመጋገሪያው አጠገብ ካለው ትራንስፎርመር ጋር ያገናኛሉ. ተመሳሳይ መሳሪያ በማከማቻ ውስጥ ተጭኖ በውሃ ይቀዘቅዛል።

መታ እና ሌሎች ስራዎች

የኢኤኤፍ 50 የብረት ቅስት እቶን በተጣበቀ መድረክ ላይ ተሠርቶ ለመጓጓዣ የሚሆን ፈሳሽ ብረት ወደ ሌላ ኮንቴይነር እንዲገባ ተደርጓል። የቀለጠ ብረትን ለማስተላለፍ የማዘንበል ክዋኔው መታ ማድረግ ይባላል። መጀመሪያ ላይ ሁሉም የአርከስ እቶን ብረት የሚሠሩ ቫልቮች በማቀዝቀዝ ተሸፍኖ የሚወጣ ፈሳሽ ቋት ነበራቸው፣ እሱም ሲታጠፍ ታጥቦ ነበር።

ነገር ግን ብዙ ጊዜ ዘመናዊ መሳሪያዎች የናይትሮጅንን እና የፈሳሽ ብረትን ውህደት ለመቀነስ ኤክሰንትሪክ ታችኛው መውጫ ቫልቭ (ኢቢቲ) አላቸው። እነዚህ መጋገሪያዎች በምድጃው እና በሼል ውስጥ በአቀባዊ የሚያልፍ መክፈቻ አላቸው እና ከመሃል የወጣ በጠባብ እንቁላል ቅርጽ ያለው "ስፖት" ውስጥ ነው. ተሞልቷል።ተከላካይ አሸዋ።

ዘመናዊ ተክሎች በመካከላቸው የሚተላለፉ አንድ ኤሌክትሮዶች ያላቸው ሁለት ዛጎሎች ሊኖራቸው ይችላል. የመጀመሪያው ክፍል ጥራጊውን ያሞቀዋል, ሌላኛው ደግሞ ለማቅለጥ ያገለግላል. ሌሎች የዲሲ ምድጃዎች ተመሳሳይ አቀማመጥ አላቸው ነገር ግን ለእያንዳንዱ ሽፋን ኤሌክትሮዶች እና አንድ የኤሌክትሮኒክስ ስብስብ አላቸው.

የኦክስጅን ንጥረ ነገሮች

የኤሲ ምድጃዎች በኤሌክትሮዶች መካከል የሚገኙት በምድጃው ዙሪያ ላይ ብዙውን ጊዜ ሙቅ እና ቀዝቃዛ ነጠብጣቦች ንድፍ አላቸው። በዘመናዊዎቹ ውስጥ የኦክስ-ነዳጅ ማቃጠያዎች በጎን ግድግዳ ላይ ተጭነዋል. የኬሚካል ኃይልን ወደ ቀነስ ዞኖች ለማቅረብ ያገለግላሉ, ይህም የአረብ ብረት ማሞቂያ የበለጠ ተመሳሳይነት ያለው ነው. ወደ ምድጃው ኦክስጅን እና ካርቦን በማቅረብ ተጨማሪ ኃይል ይሰጣል. ከታሪክ አንጻር ይህ የሚደረገው በቆሻሻ መጣያ በር ውስጥ በጦሮች (ቀላል ብረት ባዶ ቱቦዎች) ነው፣ አሁን በአብዛኛው የሚደረገው ግድግዳ በተገጠሙ መርፌዎች ሲሆን ይህም የኦክሲ-ነዳጅ ማቃጠያዎችን እና የአየር አቅርቦት ስርዓቶችን በአንድ ዕቃ ውስጥ በማጣመር ነው።

አንድ ዘመናዊ መካከለኛ መጠን ያለው ብረት እቶን 60,000,000 ቮልት-አምፕስ (60 MVA) የሚገመተው ትራንስፎርመር ያለው ሲሆን ሁለተኛ የቮልቴጅ ከ400 እስከ 900 እና አሁን ያለው ከ44,000 በላይ ነው። በዘመናዊ ሱቅ ውስጥ እንደዚህ ያለ እቶን ከቀዝቃዛ ፍርስራሾች እስከ መታ ማድረግ ድረስ 80 ሜትሪክ ቶን ፈሳሽ ብረት በ50 ደቂቃ ውስጥ ያመርታል ተብሎ ይጠበቃል።

በንፅፅር መሰረታዊ የኦክስጂን ምድጃዎች በአንድ ባች ከ150-300 ቶን አቅም ወይም "ማሞቅ" እና ለ30-40 ደቂቃዎች ሙቀት ማመንጨት ይችላሉ። በእቶኑ ዲዛይን እና አሠራር ዝርዝሮች ውስጥ ትልቅ ልዩነቶች አሉ ፣እንደ መጨረሻው ምርት እና የአካባቢ ሁኔታ እንዲሁም የዕፅዋትን ውጤታማነት ለማሻሻል በመካሄድ ላይ ያለ ምርምር።

ትልቁ ፍርፋሪ-ብቻ (በቧንቧ ክብደት እና ትራንስፎርመር ደረጃ) ከጃፓን የተላከ የዲሲ መሳሪያ ሲሆን የቧንቧ ክብደት 420 ሜትሪክ ቶን እና በስምንት 32 MVA ትራንስፎርመሮች በድምሩ 256 MBA ኃይል ያለው።

በኤሌክትሪክ ቅስት እቶን ውስጥ አንድ ቶን ብረት ለማምረት በግምት 400 ኪሎዋት-ሰአት ይወስዳል ወይም በአንድ ሜትሪክ 440 ኪ.ወ. የጭረት ብረትን ለማቅለጥ የሚያስፈልገው የንድፈ ሃሳባዊ ዝቅተኛ ኃይል 300 ኪ.ወ. በሰአት (የመቅለጫ ነጥብ 1520 °C / 2768 °F) ነው። ስለዚህ፣ ባለ 300 ቶን ኢኤኤፍ በ300 MVA ሃይል ወደ 132MWh ሃይል ይፈልጋል፣ እና የማብራት ሰዓቱ በግምት 37 ደቂቃ ነው።

በኤሌትሪክ ቅስት በመጠቀም የብረታብረት ምርት በኢኮኖሚያዊ አዋጭ የሚሆነው በቂ የዳበረ ኔትወርክ ያለው ኤሌክትሪክ ሲኖር ብቻ ነው። በብዙ ቦታዎች ወፍጮዎች የሚሠሩት ከጫፍ ጊዜ በላይ በሆነ ጊዜ መገልገያዎች ከመጠን በላይ የማምረት አቅም ሲኖራቸው እና ዋጋው በአንድ ሜትር ዝቅተኛ ነው።

ኦፕሬሽን

የአርክ ብረት እቶን ብረት በትንሽ ላድል ማሽን ውስጥ ያፈሳል። የቆሻሻ መጣያ ብረት ከቅጣጫው አጠገብ ወደሚገኝ ማረፊያ ይደርሳል። ጥራጊ በሁለት ዋና ዋና ዓይነቶች የመምጣት አዝማሚያ አለው፡- ጥራጊ (ነጭ እቃዎች፣ መኪናዎች እና ሌሎች ተመሳሳይ ዕቃዎችቀላል ብረት) እና ከባድ መቅለጥ (ትልቅ ሰቆች እና ጨረሮች)፣ እንዲሁም አንዳንድ ቀጥተኛ የተቀነሰ ብረት (DRI) ወይም የአሳማ ብረት ለኬሚካላዊ ሚዛን። የተለያዩ ምድጃዎች ወደ 100% DRI ይቀልጣሉ።

ቀጣይ ደረጃ

ፍርስራሹ ቅርጫቶች በሚባሉት ትላልቅ ባልዲዎች ውስጥ ተጭኗል፣ ለመሠረቱ ክላምሼል በሮች። የእቶኑን ጥሩ አሠራር ለማረጋገጥ ጥራጊው በቅርጫት ውስጥ መኖሩን ለማረጋገጥ ጥንቃቄ መደረግ አለበት. ጠንካራ ማቅለጥ በላዩ ላይ ከብርሃን ሽፋን ጋር ተዘርግቷል ፣ በላዩ ላይ ሌላ ክፍል ይተኛል። ሁሉም ከተጫነ በኋላ በምድጃ ውስጥ መገኘት አለባቸው. በዚህ ጊዜ ቅርጫቱ ወደ ፍርስራሽ ፕሪሞተር ውስጥ ሊገባ ይችላል፣ይህም ሞቃታማውን የፈላጭ ጋዞችን በመጠቀም ኃይልን ለማገገም እና ውጤታማነትን ያሻሽላል።

ትርፍ ፍሰት

ከዚያም እቃው ወደ ማቅለጫው ሱቅ ይወሰዳል, የእቶኑ ጣሪያ ተከፍቶ እቃው ውስጥ ይጫናል. ማስተላለፍ ለኦፕሬተሮች በጣም አደገኛ ከሆኑ ኦፕሬሽኖች አንዱ ነው። ብዙ እምቅ ኃይል የሚለቀቀው በቶን በሚወድቅ ብረት ነው። በእቶኑ ውስጥ ያለው ማንኛውም ፈሳሽ ነገር ብዙውን ጊዜ በጠንካራ ቁርጥራጭ እና ቅባት ወደ ላይ እና ወደ ውጭ ይወጣል. በብረት ላይ ብናኝ የሚቀጣጠለው ምድጃው ከሞቀ የእሳት ኳስ እንዲፈነዳ ያደርጋል።

በአንዳንድ ባለ ሁለት ሼል መሳሪያዎች ጥራጊ በሁለተኛው ውስጥ ይጫናል የመጀመሪያው በሚቀልጥበት ጊዜ እና ከአክቲቭ ክፍሉ በሚወጣው የጭስ ማውጫ ጋዝ ቀድመው ይሞቃሉ። ሌሎች ክዋኔዎች-በማጓጓዣ ቀበቶ ላይ ያለማቋረጥ መጫን እና በሙቀት መስራት, ከዚያም ብረቱን ወደ እቶን እራሱ ያወርዳል. ሌሎች መሳሪያዎች መነሳት ይችላሉትኩስ ንጥረ ነገር ከሌሎች ስራዎች።

ቮልቴጅ

ከሞሉ በኋላ ጣሪያው በምድጃው ላይ ተደግፎ መቅለጥ ይጀምራል። ኤሌክትሮዶች በቆሻሻ መጣያ ብረት ላይ ይወርዳሉ, ቅስት ይፈጠራል, ከዚያም በመሳሪያው አናት ላይ ባለው ፍርፋሪ ውስጥ እንዲሰራጭ ይቀመጣሉ. ጣሪያውን እና ግድግዳውን ከመጠን በላይ ሙቀትን እና የአርክ ጉዳት ለመከላከል ዝቅተኛ ቮልቴጅ ለዚህ ቀዶ ጥገና ተመርጧል።

ኤሌክትሮዶች በምድጃው ስር ያለው የከባድ መቅለጥ ላይ ከደረሱ እና ማዕበሎቹ በክሩውባር ከተጠበቁ ፣ቮልቴጁ ሊጨምር እና ኤሌክትሮዶች በትንሹ ከፍ በማድረግ የሟሟን ኃይል ይጨምራሉ። ይህ የቀለጠ ገንዳው በፍጥነት እንዲፈጠር ያስችለዋል፣ ይህም የመታ ጊዜን ይቀንሳል።

ኦክሲጅን ወደ ቁርጥራጭ ብረት ይተነፍሳል፣ ብረት ይቃጠላል ወይም ይቆርጣል እና ተጨማሪ የኬሚካል ሙቀት በግድግዳ ማቃጠያዎች ይሰጣል። ሁለቱም ሂደቶች የእቃውን ማቅለጥ ያፋጥናሉ. ሱፐርሶኒክ ኖዝሎች የኦክስጂን ጄቶች አረፋ ወደ ሚወጣው ጥልቁ ውስጥ ዘልቀው ወደ ፈሳሽ መታጠቢያው እንዲደርሱ ያስችላቸዋል።

የቆሻሻ ኦክሳይድ ኦክሳይድ

የብረት ማምረቻው ወሳኝ አካል በቀለጠ ብረት ላይ የሚንሳፈፍ ጥቀርሻ መፈጠር ነው። እሱ ብዙውን ጊዜ ከብረት ኦክሳይድ የተዋቀረ እና ኦክሳይድ የተበላሹ ቆሻሻዎችን የሚሰበስብበት ቦታ ሆኖ ያገለግላል፣ እንደ የሙቀት ብርድ ልብስ (ከመጠን በላይ ሙቀትን ማጣት) እና እንዲሁም የማጣቀሻውን ንጣፍ መሸርሸር ለመቀነስ ይረዳል።

የካርቦን ብረትን የሚያመርት መሰረታዊ ማቀዝቀዣዎች ላለው እቶን ፣የተለመዱት ጥቀርሻ ቀደሞዎች ካልሲየም ኦክሳይድ (CaO በካልሲየም መልክ) ናቸው።ኖራ) እና ማግኒዥየም (MgO በዶሎማይት እና በማግኔዚት መልክ). እነዚህ ንጥረ ነገሮች በቆሻሻ ተጭነዋል ወይም በሚቀልጥበት ጊዜ ወደ እቶን ውስጥ ይነፋሉ ።

ሌላው ጠቃሚ ንጥረ ነገር የብረት ኦክሳይድ ሲሆን የሚፈጠረው ብረት ሲቃጠል ኦክሲጅን ሲገባ ነው። በኋላ, ሲሞቅ, ካርቦን (በድንጋይ ከሰል) ወደዚህ ንብርብር ውስጥ ይገባል, ከብረት ኦክሳይድ ጋር ምላሽ በመስጠት ብረት እና ካርቦን ሞኖክሳይድ ይፈጥራል. ይህ የሻጋታ አረፋን ያስከትላል, ይህም ከፍተኛ የሙቀት መጠንን ያመጣል. ሽፋኑ በምድጃው ጣሪያ እና የጎን ግድግዳዎች ላይ ከሚደርሰው የጨረር ሙቀት መጎዳትን ይከላከላል።

የቆሻሻ ማቃጠል

የቆሻሻ ብረቱ ሙሉ በሙሉ ቀልጦ ጠፍጣፋ ገንዳ ላይ ከደረሰ ሌላ ባልዲ ወደ እቶን መጫን ይቻላል። የሁለተኛው ክፍያ ሙሉ በሙሉ ከቀለጠ በኋላ የአረብ ብረትን ኬሚካላዊ ቅንጅት ለማጣራት እና ለማረም የማጣራት ስራዎች ይከናወናሉ እና ማቅለጡን ከቀዝቃዛው ቦታ በላይ ለማሞቅ ነው. ተጨማሪ ጥቀርሻ ቀደሞዎች ገብተው ብዙ ኦክሲጅን ወደ ገላው ውስጥ ገብተው እንደ ሲሊከን፣ ሰልፈር፣ ፎስፈረስ፣ አልሙኒየም፣ ማንጋኒዝ እና ካልሲየም ያሉ ቆሻሻዎችን በማቃጠል ኦክሳይዶቻቸውን ወደ ስካግ ውስጥ ያስወግዱታል።

የካርቦን መወገድ እነዚህ ንጥረ ነገሮች ከኦክስጅን ጋር ስለሚመሳሰሉ በመጀመሪያ ካቃጠሉ በኋላ ይከሰታል። ከብረት ያነሰ ግንኙነት ያላቸው እንደ ኒኬል እና መዳብ ያሉ ብረቶች በኦክሳይድ ሊወገዱ አይችሉም እና በኬሚስትሪ ብቻ መቆጣጠር አለባቸው. ይህ ለምሳሌ ቀደም ሲል የተጠቀሰው ቀጥተኛ የተቀነሰ ብረት እና የብረት ብረት ማስተዋወቅ ነው።

አፎም ስላግእስከመጨረሻው የሚቆይ እና ብዙ ጊዜ ምድጃውን ያጥለቀልቃል ከበሩ ወደታሰበው ጉድጓድ ውስጥ እንዲፈስ. የሙቀት መለኪያ እና የኬሚካል ምርጫ የሚካሄደው አውቶማቲክ ስፒሮችን በመጠቀም ነው. ኦክስጅን እና ካርቦን በብረት ውስጥ በተዘፈቁ ልዩ ፍተሻዎች በሜካኒካል ሊለኩ ይችላሉ።

የምርት ጥቅሞች

የብረት-ማቅለጫ ቅስት ምድጃዎችን የቁጥጥር ስርዓት በመጠቀም 100% ጥሬ እቃ - ብረትን ብረት ማምረት ይቻላል. ይህ ንጥረ ነገሩን ለማምረት የሚያስፈልገውን ሃይል በእጅጉ ይቀንሳል ይህም ከዋናው ማዕድን ምርት ጋር ሲነጻጸር።

ሌላው ጥቅም ተለዋዋጭነት ነው፡ የፍንዳታ ምድጃዎች በከፍተኛ ሁኔታ ሊለያዩ የማይችሉ እና ለዓመታት ሊሰሩ ቢችሉም፣ ይህ በፍጥነት ተጀምሮ ሊዘጋ ይችላል። ይህ የብረት ፋብሪካው በፍላጎት ላይ ተመስርቶ ምርቱን እንዲቀይር ያስችለዋል.

የተለመደው አርክ ብረት እቶን ለሚኒ ወፍጮ የአረብ ብረት መገኛ ሲሆን ይህም ባር ወይም ሬሳ ምርትን ማምረት ይችላል። አነስተኛ ቀማሚዎች በአንፃራዊነት ከአረብ ብረት ገበያዎች ጋር ሊቀመጡ ይችላሉ እና የትራንስፖርት መስፈርቶች ከተቀናጁ ፋብሪካዎች ያነሱ ናቸው፣ ይህም አብዛኛውን ጊዜ ለመርከብ መዳረሻ ከባህር ዳርቻው አጠገብ ይገኛል።

Arc Steel Furnace Device

የሼማቲክ መስቀለኛ ክፍል በመደርደሪያ እና ፒንዮን አንፃፊ የሚነሳ እና የሚወርድ ኤሌክትሮድ ነው። ሽፋኑ በሚቀዘቅዙ ጡቦች እና ከታች መከለያዎች የተሸፈነ ነው. በሩ ወደ ውስጠኛው ክፍል ለመግባት ያስችላልየመሳሪያው ክፍሎች. የምድጃው አካል ለመንካት መታጠፍ እንዲችል በሮከር እጆች ላይ ያርፋል።