نظرة عامة على المنتج - تحدي وعاء خبث فرن القوس الكهربائي
An وعاء خبث فرن القوس الكهربائي(أومغرفة خبث فرن القوس الكهربائيلا يُعدّ هذا الجهاز مجرد نسخة مصغرة من وعاء محول فرن الأكسجين القاعدي، بل يعمل تحت مجموعة مختلفة تمامًا من الضغوطات التي تجعله أحد أكثر المسبوكات تطلبًا في مصانع الصلب.
تنتج أفران القوس الكهربائي الخبث على دفعات كل45-90 دقيقة- غالباً ما تتراوح دورات الشبق بين 12 و 20 دورة يومياً. تتضمن كل دورة ما يلي:
1. تعبئةمع الخبث المنصهر عند درجة حرارة 1600-1700 درجة مئوية (بما في ذلك القطرات المعدنية)
2. القابضةبينما يتم نقل الإناء عبر أرضيات غير مستوية
3. الإغراقعن طريق إمالة الرافعة، وأحيانًا مع الاصطدام بحافة حفرة الخبث
4. التبريد بالهواءإلى أقل من 300 درجة مئوية قبل التعبئة التالية - مما يخلق ظروفًا قاسيةالصدمة الحرارية
5. على عكس أوعية خبث فرن الأكسجين القاعدي التي تستقبل عادةً خبثًا واحدًا لكل وردية، يمكن إخضاع أوعية فرن القوس الكهربائي لـتسخين وتبريد سريع حتى 20 مرة يوميًاتؤدي هذه الدورة الحرارية عالية التردد إلىتشقق الإجهاد الحراري– السبب الرئيسي للفشل في أوعية خبث أفران القوس الكهربائي.
بالإضافة إلى ذلك، يختلف التركيب الكيميائي لخبث أفران القوس الكهربائي اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على جودة الخردة، وإضافات السبائك، وممارسات التكرير. يمكن أن يكون الخبث **قاعديًا بشدة** (غني بأكسيد الكالسيوم، لزجًا) أوحمضي(عالية SiO₂، سائلة). يتطلب كل منها خصائص داخلية مختلفة واستجابة مادية مختلفة.
طورت شركة Womic Steelأحواض الخبث المُحسّنة لفرن القوس الكهربائيوالتي تعالج ثلاث نقاط ألم محددة:
●تشقق الإجهاد الحراري– تم حل المشكلة باستخدام الفولاذ ذي الحبيبات الدقيقة + المعالجة الحرارية بالتبريد المتحكم به
●تجميد الخبث– تم حل المشكلة من خلال تصميم داخلي مزدوج الميل حاصل على براءة اختراع وطلاء مضاد للالتصاق
●أضرار ميكانيكية في موقع التخلص من النفايات– تم حل المشكلة من خلال حافة معززة وشكل ماص للصدمات
لماذا تختار فولاذ ووميك لوعاء خبث فرن القوس الكهربائي الخاص بك؟
| ميزة | ميزة خاصة بـ EAF |
| فولاذ مُعالج بالنيوبيوم والفاناديوم | تعمل كميات صغيرة من النيوبيوم والفاناديوم على تثبيت حدود الحبيبات، مما يؤخر بدء تشقق الإجهاد الحراري. وقد ثبت أنها تزيد دورات التحميل حتى الفشل بنسبة 70% مقارنةً بالفولاذ المصبوب القياسي. |
| التبريد السريع + التقسية | بعد عملية الأوستنة، يؤدي الهواء القسري (وليس الهواء الساكن) إلى تكوين بنية بيرلايت + بينيت أدق - مقاومة أعلى بكثير للصدمة الحرارية. |
| حوض داخلي مزدوج المنحدر | ميل علوي 12 درجة، وميل سفلي 8 درجات، مع منطقة مسطحة رأسية بطول 150 مم عند نقطة اصطدام الدق. انخفض وقت إطلاق الخبث بنسبة 40% في الاختبارات الميدانية. |
| ** طلاء سيراميكي مضاد للالتصاق (داخلي) ** | طلاء من جزأين من الألومينا والسيليكات، بسماكة 3 مم، يقاوم التصاق الخبث الأساسي. فترة إعادة التطبيق تتجاوز 12 شهرًا. |
| خيار المحور المطروق | بالنسبة للأواني التي يزيد وزنها عن 50 طنًا، يمكننا توفير محاور دوران مصنعة ومجمعة بشكل منفصل (مثبتة ميكانيكيًا + لحامات اختراق كاملة) لتحقيق أقصى عمر للإجهاد. |
| تحليل العناصر المحدودة الديناميكي مع تحميل فحص الحرارة | قمنا بمحاكاة 1000 دورة من فرق درجة الحرارة ΔT بمقدار 800 درجة مئوية (تسخين من 300 درجة مئوية إلى 1600 درجة مئوية، تبريد من 1600 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية) للتحقق من عدم بدء تشكل الشقوق. التقرير مرفق. |
| تصميم منخفض التمدد الحراري | يؤدي تدرج سمك الجدار الأمثل إلى تقليل الإجهادات الحرارية في منطقة الحافة العلوية - وهي أكثر مواقع التشققات شيوعًا. |
| واجهة خاصة بشركة EAF | نقوم بتخصيص شكل الحافة العلوية للوعاء ليتناسب مع فتحة باب خبث الفرن وشكل صنبور الصب - بدون تناثر أو انسكاب. |
كما نقدم أيضًابرنامج فحص مكوك وعاء الخبث– نقوم بتدريب موظفيك على إجراء الفحص بالموجات فوق الصوتية أثناء الخدمة، ونقوم باستبدال الأواني وفقًا لدورة مخططة، مما يقلل من وقت التوقف غير المخطط له.
المواصفات الفنية - وعاء الخبث المُحسَّن لفرن القوس الكهربائي
نطاق السعة الموصى به لأحجام أفران القوس الكهربائي الشائعة
| السعة الاسمية لفرن القوس الكهربائي (بالأطنان) | حجم الخبث لكل دفعة (بالأطنان) | السعة الموصى بها للقدر (بالأطنان) | وزن القدر (بالأطنان) | الدورات اليومية (النموذجية) |
| 60 | 12-18 | 15-20 | 12-18 | 15-20 |
| 80 | 16-24 | 20-30 | 18-26 | 15-20 |
| 100 | 20-30 | 30-40 | 26–36 | 12-18 |
| 120 | 25-35 | 40-50 | 36-46 | 12-15 |
| 150 | 30-45 | 50-65 | 46–60 | 10-15 |
| 180 | 40–55 | 65–80 | 60–75 | 8-12 |
ينبغي أن تكون سعة الوعاء 1.2-1.5 ضعف حجم الخبث للسماح بتكوين الخبث الرغوي دون حدوث فيضان.
درجات المواد الخاصة بأفران القوس الكهربائي
| درجة | البنية المجهرية | مقاومة الإجهاد الحراري | الأفضل لـ |
| ZG270-500 معدل (نيوبيوم 0.03%، فاناديوم 0.05%) | الفريت/البرليت ذو الحبيبات الدقيقة | +++ | فرن كهربائي كهربائي عام، فعال من حيث التكلفة |
| GS-20Mn5 (1.1120) | مارتنسيت مُقسّى + باينيت | ++++ | فرن كهربائي عالي الطاقة مع دورات متعددة في اليوم |
| ASTM A27 65-35 Mod (مع Cu+Ni) | مارتنسيت مبرد ومُقسّى | ++++ | فرن القوس الكهربائي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ (الخبث المسبب للتآكل) |
| 1.6220 (16MnCr5) | غلاف مكربن + قلب صلب | +++++ | خدمة فائقة >20 دورة/يوم |
توصيتنا:بالنسبة لمعظم تطبيقات أفران القوس الكهربائي،GS-20Mn5 + مُقسّى ومُعالَج حرارياًيوفر أفضل توازن بين التكلفة ومقاومة الإجهاد الحراري وسهولة الإصلاح.
الخصائص البُعدية الخاصة بفرن القوس الكهربائي
| ميزة | متطلبات EAF | تصميم ووميك ستيل |
| ارتفاع الحافة العلوية | يجب أن يكون منخفضًا بما يكفي ليناسب أسفل باب الخبث، ولكنه مرتفع بما يكفي لمنع تناثر الماء. | حافة أمامية ممتدة (جهة النقر) أعلى بمقدار 100 مم من الحافة الخلفية |
| زاوية ميل المحور | إمالة بزاوية 45 درجة لتفريغ كامل | محور الدوران منحرف ٥٠ مم باتجاه حافة الصب - تصريف ذاتي |
| شكل الجزء السفلي | مخروطي الشكل لخبث أفران القوس الكهربائي اللزج | مخروط ذو قمة بزاوية 120 درجة ونصف قطر 50 مم عند الطرف - يزيل نتوء الخبث |
| ألسنة الرفع | نقاط رفع إضافية للصيانة | أربع حلقات تثبيت مدمجة لأحزمة الرفع |
| فتحة تصريف (اختياري) | لتفريغ الخبث السائل المتبقي قبل التصلب الكامل | قطر 50 مم مع سدادة ملولبة، تقع في أدنى نقطة |
بيانات اختبار الإجهاد الحراري (محاكاة)
| المعلمة | قيمة |
| معيار الاختبار | داخلي Womic (استنادًا إلى ASTM E606) |
| ΔT لكل دورة | 1300 درجة مئوية (300 درجة مئوية → 1600 درجة مئوية → 300 درجة مئوية) |
| مدة الاحتفاظ عند درجة الحرارة القصوى | 10 دقائق |
| طريقة التبريد | هواء قسري (يحاكي ظروف الأرضية الفعلية) |
| دورات حتى ظهور شق بسمك 1 مم (فولاذ مصبوب قياسي) | حوالي 1500 دورة |
| دورات حتى تشقق 1 مم (درجة Womic EAF) | حوالي 3200 دورة |
| تحسين | +113% |
مراقبة جودة وعاء خبث فرن القوس الكهربائي - التحقق من صحة دورات التبريد والتسخين
بالإضافة إلى الاختبارات غير الإتلافية القياسية، نقوم بـاختبار الدورة الحرارية التدميريةعلى عينات المنتج الأولي. يتم تعريض عينة اختبار أصغر (بنفس المعالجة الحرارية) لدورات حرارية معجلة في فرن المختبر. تُقاس الشقوق باستخدام صبغة الاختراق كل 500 دورة. يُوقف الاختبار عندما يتجاوز طول الشق 3 مم. يُسجل عدد الدورات التي تم تحقيقها، ويُضمن أنها تلبي الحد الأدنى من متطلباتكم (عادةً 2500 دورة).
فحوصات إضافية خاصة بـ EAF:
رسم خرائط سمك الجدار بالموجات فوق الصوتية– نقوم بإنتاج خريطة سمك مرمزة بالألوان للوعاء بأكمله، مع تسليط الضوء على أي مناطق أقل من المستوى الاسمي.
فحص نصف قطر جذر المحور– باستخدام مقياس محيط مخصص، نتحقق من أن نصف القطر = 50 مم كحد أدنى.
استقامة الحافة– بعد المعالجة الحرارية، نقيس استواء الحافة؛ الانحراف ≤5 مم يضمن التوافق المناسب مع باب الخبث.
عملية التصنيع - صب دورة تشغيل فرن القوس الكهربائي
1. الهندسة المخصصة– نقوم بتحليل فرن القوس الكهربائي الخاص بك: الصنع، طريقة التفريغ، قاعدية الخبث، الدورات في اليوم، سعة الرافعة، وتصميم الأرضية.
2. محاكاة دورة حرارية باستخدام طريقة العناصر المحدودة– 1000 دورة افتراضية تحدد النقاط الساخنة؛ نقوم بإضافة أضلاع أو تغيير السماكة وفقًا لذلك.
3. نمط مع ملف تعريف EAF– بما في ذلك الحافة الأمامية المرتفعة وموضع المحور غير المتماثل.
4. فولاذ فائق النظافة– صبّ مغلف بغاز خامل + فرن القوس الكهربائي + فرن التفريغ الهوائي. الهدف: كبريت < 0.012%، فوسفور < 0.015%، هيدروجين < 2 جزء في المليون.
5. صب واحد- وعاء متكامل + محاور ارتكاز (أو محاور ارتكاز منفصلة مطروقة لأكثر من 50 طنًا).
6. التصلب المتحكم به– استخدام أنابيب الرفع الحرارية فقط في الأجزاء السميكة؛ تبريد بالقرب من وصلات المحور لتجنب الانكماش.
7. المعالجة الحرارية– التبريد السريع (بالهواء القسري) + التقسية → بنية بينيتية دقيقة.
8. أول يوتا ومونتانا– رفض أي وعاء به عيوب خطية أكبر من 2 مم.
9. وعاء داخلي للماكينة– تشكيل محيط المنحدر المزدوج باستخدام آلات CNC.
10.قم بتطبيق طبقة مانعة للالتصاق– طبقتان من السيراميك، بإجمالي سمك 2.5-3.0 مم، معالجتان عند 350 درجة مئوية.
11.الاختبار غير المتلف النهائي (الفحص بالموجات فوق الصوتية باستخدام المصفوفة المرحلية)– التركيز على المناطق الانتقالية.
12.اختبار التحميل (اختياري)– مع وجود شاهد، باستخدام خلية تحميل معايرة عند 1.25 ضعف السعة المقدرة.
التعبئة والتغليف والشحن لأحواض خبث أفران القوس الكهربائي
تكون أوعية فرن القوس الكهربائي (EAF) أصغر حجمًا من أوعية فرن الأكسجين القاعدي (BOF)، ولكنها تُورَّد بكميات أكبر. نقدم لكم:
●تصميم قابل للتكديس– باستخدام الفواصل الخشبية، يمكن تكديس ما يصل إلى 3 أوانٍ في حاوية واحدة بطول 40 قدمًا (مما يوفر تكلفة الشحن).
●منصات فولاذية مصممة حسب الطلب- قابلة لإعادة الاستخدام لشحنات متعددة من الأواني.
●المدة الزمنية اللازمة لإصدار المقال الأول– 16 أسبوعًا (يشمل اختبار النمط والتحقق).
●مهلة إنتاج الدفعات– 8-10 أسابيع للوحدات الإضافية.
دراسات حالة تركز على EAF
الحالة 1: فرن القوس الكهربائي 80 طن، مصنع صغير مكسيكي - التخلص من الإجهاد الحراري
مشكلة:استمرت الأواني السابقة لمدة 9 أشهر (حوالي 4500 دورة) ثم ظهرت بها تشققات شعاعية عند الحافة.
حل:قامت شركة Womic بتوريد أواني GS-20Mn5 ذات بنية مقساة ومخففة، وملف داخلي مزدوج الميل، وطلاء مضاد للالتصاق.
نتيجة:بعد مرور 14 شهرًا (7200 دورة)، لم تظهر أي تشققات ظاهرة. تم تقديم طلبية ثانية لـ 12 وعاءً.
الحالة الثانية: فرن القوس الكهربائي ذو التيار المستمر سعة 150 طنًا، مصنع الفولاذ المقاوم للصدأ في كوريا الجنوبية - خبث شديد التآكل
مشكلة:تسببت الخبث عالي التركيز من Cr2O3 في تآكل الأواني التقليدية في غضون 6 أشهر.
حل:سبيكة مخصصة ASTM A27 65-35 مع إضافة النحاس (0.5٪) والنيكل (1.0٪)، بالإضافة إلى طلاء سيراميكي على السطح الداخلي بالكامل.
نتيجة:تم تمديد عمر الخدمة إلى 18 شهرًا - أي ثلاثة أضعاف المدة السابقة. كما قللت الأواني المطلية من وقت تجمد الخبث بنسبة 50%.
الحالة 3: فرن القوس الكهربائي 60 طن، مصنع هندي - عمليات صهر متكررة (أكثر من 20 عملية تسخين في اليوم)
مشكلة:تشققت الأواني في غضون 3 أشهر بسبب عدم كفاية وقت التبريد بين الدورات.
حل:تم إعادة تصميم الوعاء بجدران أرق (40 مم بدلاً من 60 مم) بالإضافة إلى أضلاع تبريد خارجية لتسريع تبديد الحرارة. كما تمت إضافة توصية بمحطة تبريد بالهواء القسري.
نتيجة:تأخر ظهور التشققات لمدة تصل إلى 10 أشهر. كما أن انخفاض وزن الوعاء قلل من تآكل الرافعة.
التطبيقات – حيث تكون أوعية خبث أفران القوس الكهربائي لا غنى عنها
●ورشة تصنيع الفولاذ الكربوني باستخدام فرن القوس الكهربائي(منتجات طويلة، مسطحة)
●صهر الفولاذ المقاوم للصدأ في فرن القوس الكهربائي(خبث شديد التآكل)
●أفران القوس الكهربائي المصنوعة من سبائك الصلب وفولاذ الأدوات
●أفران القوس الكهربائي للمسابك(صب الحديد والصلب)
●صناعة الصلب باستخدام الحديد الإسفنجي / الحديد المختزل المباشر(خبث عالي الحديدوز)
●محطات إعادة تدوير غبار أفران القوس الكهربائي(استخلاص الزنك من غبار فرن القوس الكهربائي)
الأسئلة الشائعة (FAQ) - خاصة بـ EAF
س: كيف أعرف ما إذا كان فرن القوس الكهربائي الخاص بي يحتاج إلى وعاء خاص للخبث؟
ج: إذا كنت تُجري أكثر من 10 دورات تسخين يوميًا أو لاحظت تشققات خلال 12 شهرًا في الأواني القياسية، فأنت بحاجة إلى تصميم مُحسَّن لأفران القوس الكهربائي. كذلك، إذا لاحظت تراكمًا مفرطًا للخبث أو احتجت إلى تكسيره يدويًا، فإن تصميمنا المقاوم للالتصاق سيساعدك.
س: هل يمكنني استخدام نفس وعاء الخبث لفرن الأكسجين القاعدي وفرن القوس الكهربائي؟
ج: غير مُوصى به – صُممت أوعية فرن القوس الكهربائي (EAF) لدورات تشغيل أسرع، وجدران أرق، وخصائص تماسك مختلفة للخبث. استخدام أوعية فرن الأكسجين القاعدي (BOF) في فرن القوس الكهربائي يؤدي إلى تشققات مبكرة؛ واستخدام أوعية فرن القوس الكهربائي في فرن الأكسجين القاعدي قد يُؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها بشكل مفرط. استخدم دائمًا أوعية مُخصصة.
س: هل تقدمون برامج تمويل أو برامج تبادل القنب؟
ج: نعم، لدينا خدمة صهر الخبث: تدفعون مقابل كل طن من الصلب المنتج، ونحن نمتلك ونتولى صيانة الأحواض. الحد الأدنى للالتزام خمس سنوات. اطلبوا المزيد من التفاصيل.
س: ما هو العمر الافتراضي النموذجي للطلاء المضاد للالتصاق؟
ج: في ظل ظروف التشغيل العادية لفرن القوس الكهربائي (الخبث الأساسي، 15 دورة/يوم)، يدوم الطلاء من 9 إلى 12 شهرًا. يمكن لفنيينا إعادة الطلاء في مصنعكم (أو نوفر لكم طقم الطلاء). تبلغ تكلفة استبدال البطانة حوالي 15% من سعر الفرن الجديد.
س: كيف تتعاملون مع استبدال الأواني في حالات الطوارئ إذا تعطلت فجأة؟
ج: نحتفظ بمخزون احتياطي صغير (2-4 أوعية) من أحجام أفران القوس الكهربائي الشائعة في مستودعاتنا. بالنسبة للعملاء الذين لديهم عقد خدمة، نقوم بالشحن الجوي خلال 72 ساعة.
س: هل يمكن إضافة مستشعرات درجة الحرارة إلى القدر؟
ج: نعم، يمكننا تركيب جيوب للمزدوجات الحرارية (حتى 4 مواقع) مع غلاف من إنكونيل. يمكن توصيل أجهزة الاستشعار بشاشة محمولة أو دمجها مع نظام التحكم الموزع (DCS) الخاص بمصنعك.
س: ما هي متطلبات تشطيب السطح لضمان التصاق خبث فرن القوس الكهربائي؟
أ: يجب تشكيل الوعاء الداخلي بدقة تصل إلى Ra ≤ 6.3 ميكرومتر. الأسطح المصبوبة تزيد من الالتصاق. تصميمنا ذو الميل المزدوج، بالإضافة إلى التشغيل الدقيق، يقلل الالتصاق بشكل ملحوظ.
س: كيف أنظف وعاء الخبث إذا تجمد الخبث بداخله؟
ج: تجنب استخدام الطرق الميكانيكي مباشرةً على جدار القدر، فهذا يُسبب تشققات. بدلاً من ذلك، استخدم رذاذ الأكسجين لعمل قناة، ثم سخّن القدر بالتساوي. طلاءنا المضاد للالتصاق يُقلل من حالات التجمد.
هل أنت مستعد لتحسين عملية معالجة خبث أفران القوس الكهربائي؟
اتصل بشركة ووميك ستيل للحصول علىتقييم مجاني للإجهاد الحراريبالنسبة لأواني الخبث الحالية لديكم، سنوصي بتغييرات في التصميم ونتوقع إمكانية تمديد عمر الخدمة.
موقع إلكتروني: www.womicsteel.com
بريد إلكتروني: sales@womicsteel.com | eaf@womicsteel.com
هاتف/واتساب/وي تشات:
فيكتور: +86 15575100681
جاك: +86 18390957568
فولاذ ووميك - مصمم خصيصاً للإيقاع المكثف لصناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي.
المنتجات ذات الصلة
-
دليل اختيار مواد وعاء الخبث: ZG270-500، G...
-
مصنع أواني الخبث | فولاذ مصبوب شديد التحمل...
-
وعاء خبث LF/VD | خبث متخصص لأفران المغرفة...
-
مصنع أواني الخبث الكبيرة | شديدة التحمل 60-100...
-
كيفية إطالة عمر خدمة وعاء الخبث: الصيانة...
-
وعاء خبث فرن القوس الكهربائي | متخصصون في أفران القوس الكهربائي...
-
مغرفة الخبث | مصنع مغارف خبث الصلب – Wo...
-
وعاء خبث بسعة 20-50 طنًا | مغرفة خبث متوسطة السعة...
-
EN 10219 S460MH ERW أنابيب الصلب - القوة القصوى...