1Forno ad arco elettrico (EAF)
Funzione
L'apparecchiatura di fusione primaria per la fusione dell'acciaio inossidabile, che fonde il rottame di acciaio, le ferroleghe (come il ferrocromo, il ferronicchio) e altre materie prime in acciaio fuso,e preliminarmente regola la composizione (come Cr, Ni contenuto).
Struttura e principio di funzionamento
Sistema di elettrodi: tre elettrodi di grafite sono alimentati con corrente ad alta tensione per generare un arco (temperatura può superare i 3000 °C), che riscalda direttamente le materie prime nel forno.
Corpo del forno: rivestimento refrattario (mattoni di magnesia o di allumina), che può essere inclinato per scaricare acciaio.
Sistema ausiliario
Pistola a spruzzo di ossigeno: aiuta a sciogliere e ossida le impurità (come il fosforo e il silicio).
Sistema di rimozione delle polveri: tratta il fumo generato dalla fusione (comprese le particelle di metalli pesanti)
Caratteristiche della fusione dell'acciaio inossidabile
Materie prime: devono essere utilizzati rottami di acciaio a basso tenore di carbonio o ferro ridotto diretto (DRI) per evitare impurità (come rame e stagno) che influenzino la resistenza alla corrosione.
Aggiunta di leghe: aggiungere ferrochromo, ferronicchio, ecc. nella fase successiva della fusione per garantire una composizione uniforme.
Parametri tipici
Capacità: 50-150 tonnellate/forno
Tempo di fusione: 60~90 minuti
Consumo di energia: 350-500 kWh/t di acciaio
2. forno AOD (forno di decarborizzazione dell'ossigeno in argon)
Funzione
L'attrezzatura di base della raffinazione dell'acciaio inossidabile, soffiando in argon gas misto di ossigeno, può ottenere una profonda decarborazione e la conservazione del cromo (evitare la perdita di ossidazione del cromo),e controllare con precisione la composizione e la temperatura.
Struttura e principio di funzionamento
Corpo del forno: struttura del convertitore, rivestimento refrattaria (mattoni cromati in magnesia), rotazione a 360°.
Sistema di iniezione del gas
Parete laterale o tubo inferiore: iniettare gas misto O2, Ar, N2 (proporzione regolabile).
Principio di reazione
Fase 1 (alto livello di ossigeno): l'O2 ossida il carbonio per generare bolle di CO, decarborazione.
Fase 2 (alto contenuto di argon): Ar dilui la pressione parziale del CO per favorire l'ossidazione preferenziale del carbonio (retenzione del cromo).
Sistema di alimentazione delle leghe: sintonizzare la composizione (come Mo, Ti) nella fase successiva della raffinazione.
Vantaggi della fusione dell'acciaio inossidabile
Tasso di recupero del cromo: può raggiungere oltre il 98% (il convertitore tradizionale è solo l'80%).
Controllo a basse emissioni di carbonio: può produrre acciaio inossidabile a basse emissioni di carbonio (come 304L, C≤0,03%).
Parametri tipici
Tempo di lavorazione: 40~60 minuti/forno
Consumo di gas: O2 15-25 Nm3/t, Ar 10-20 Nm3/t
Controllo della temperatura: 1600~1700°C
3Lanciatore continuo.
Funzione
L'acciaio fuso raffinato viene continuamente versato in lastre (spessore 150~250 mm) per fornire materie prime per la successiva laminatura a caldo.
Struttura e flusso di processo
Torretta della cucchiaia: porta la cucchiaia e inietta continuamente acciaio fuso nel tundish.
Tundish: distribuisce il flusso di acciaio, stabilizza la velocità di fusione e filtra le inclusioni.
Cristalizzatore:
Stampo raffreddato con acqua di rame, in cui l'acciaio fuso viene inizialmente solidificato in una crosta di lastra.
Agitazione elettromagnetica (EMS): migliora la struttura di solidificazione delle acciai legate come l'acciaio inossidabile.
Zona di raffreddamento secondaria: lo spruzzo d'acqua accelera la solidificazione del guscio della lastra e il rullo di supporto controlla la forma della lastra.
Bill raddrizzatrice: tira fuori e raddrizza la lastra.
Attrezzature di taglio: le forbici a fiamma o idrauliche vengono tagliate in lastre di lunghezza fissa.
Tecnologie chiave per la fusione continua di acciaio inossidabile
Fusione protettiva: sigilli a gas argon per evitare l'ossidazione dell'acciaio fuso (soprattutto degli acciai Ti e Al).
Controllo del supercalore basso: ridurre la segregazione centrale (ad esempio supercalore in acciaio inossidabile 304 ≤ 20 °C).
Freno elettromagnetico (EMBr): inibisce il flusso di scorrere il cristallizzatore e migliora la qualità della superficie.
Parametri tipici
Velocità di fusione: 0,8 - 1,5 m/min (a seconda della dimensione della sezione trasversale)
Dimensione della lastra: larghezza 1000~2000mm, spessore 150~250mm
4Esempio di processo di sinergia delle attrezzature
Fusione EAF: rottami d'acciaio + ferrochromo → fusione iniziale, contenuto di C circa 1,5~2,0%.
Rafinazione AOD: decarborazione allo 0,020,08%, regolazione del Cr/Ni al valore obiettivo (come per l'acciaio 304: 18Cr-8Ni).
Fusione continua: acciaio fuso → lastra → bobina laminata a caldo.
5Le principali differenze e le applicazioni industriali
Forno ad arco elettrico contro forno AOD:
EAF si concentra sulla fusione e sull'adeguamento della composizione iniziale, mentre AOD è specializzata nella raffinazione (decarburazione, sintonizzazione).
Alcune acciaierie utilizzano "EAF+VOD (deossidazione a vuoto) " per sostituire l'AOD, ma l'AOD è ancora la corrente principale.
Fusione continua in acciaio inossidabile rispetto alla fusione continua in acciaio al carbonio ordinario:
L'acciaio inossidabile ha un'elevata viscosità e richiede una maggiore forza di trazione del bicchiere;
Per la sensibilità alle crepe (come l'acciaio austenitico) è necessario un controllo rigoroso del raffreddamento.
Il coordinamento preciso di queste apparecchiature è la garanzia fondamentale per la produzione di bobine in acciaio inossidabile di alta qualità.
