1. Elektrik Ark Ocağı (EAF)
Fonksiyon
Paslanmaz çelik eritme için birincil eritme ekipmanı olup, hurda çeliği, ferroalyajları (ferrokrom, ferronikel gibi) ve diğer ham maddeleri eriterek erimiş çeliğe dönüştürür ve bileşimi (Cr, Ni içeriği gibi) önceden ayarlar.
Yapısı ve çalışma prensibi
Elektrot sistemi: Ark oluşturmak için yüksek voltajlı akımla beslenen 3 grafit elektrot (sıcaklık 3000℃'ün üzerine çıkabilir), ocaktaki ham maddeleri doğrudan ısıtır.
Ocak gövdesi: Çeliği boşaltmak için eğilebilen refrakter astar (magnezya karbon tuğlası veya alümina tuğlası).
Yardımcı sistem
Oksijen püskürtme tabancası: Eritmeye yardımcı olur ve safsızlıkları (fosfor ve silisyum gibi) oksitler.
Toz giderme sistemi: Eritme sonucu oluşan dumanı (ağır metal partikülleri dahil) işler
Paslanmaz çelik eritme özellikleri
Ham maddeler: Korozyon direncini etkileyen safsızlıkları (bakır ve kalay gibi) önlemek için düşük karbonlu hurda çelik veya doğrudan indirgenmiş demir (DRI) kullanılmalıdır.
Alaşım ilavesi: Homojen bir bileşim sağlamak için eritme işleminin sonraki aşamasında ferrokrom, ferronikel vb. ekleyin.
Tipik parametreler
Kapasite: 50~150 ton/ocak
Eritme süresi: 60~90 dakika
Enerji tüketimi: 350~500 kWh/ton çelik
2. AOD ocağı (Argon Oksijen Dekarbonizasyon Ocağı)
Fonksiyon
Paslanmaz çelik rafinasyonunun temel ekipmanı olup, argon oksijen karışım gazı üfleyerek derin dekarbonizasyon ve krom koruması (krom oksidasyon kaybını önlemek) sağlayabilir ve bileşimi ve sıcaklığı doğru bir şekilde kontrol edebilir.
Yapısı ve çalışma prensibi
Ocak gövdesi: Konvertör yapısı, refrakter astar (magnezya krom tuğlası), 360° dönüş.
Gaz enjeksiyon sistemi
Yan duvar veya alt meme: O₂, Ar, N₂ karışım gazı enjekte eder (ayarlanabilir oran).
Reaksiyon prensibi
1. Aşama (yüksek oksijen): O₂, karbonu CO kabarcıkları oluşturmak üzere oksitler, dekarbonizasyon.
2. Aşama (yüksek argon): Ar, CO kısmi basıncını seyreltir ve karbonun öncelikli oksidasyonunu teşvik eder (krom tutma).
Alaşım besleme sistemi: Rafinasyonun sonraki aşamasında bileşimi (Mo, Ti gibi) ince ayarlar.
Paslanmaz çelik eritmenin avantajları
Krom geri kazanım oranı: %98'den fazla olabilir (geleneksel konvertör sadece %80'dir).
Düşük karbon kontrolü: Ultra düşük karbonlu paslanmaz çelik üretebilir (örneğin 304L, C≤0.03%).
Tipik parametreler
İşlem süresi: 40~60 dakika/ocak
Gaz tüketimi: O₂ 15~25 Nm³/ton, Ar 10~20 Nm³/ton
Sıcaklık kontrolü: 1600~1700℃
3. Sürekli Döküm
Fonksiyon
Rafine edilmiş erimiş çelik, daha sonraki sıcak haddeleme için ham madde sağlamak üzere sürekli olarak slab (kalınlık 150~250mm) haline dökülür.
Yapısı ve proses akışı
Pot potası döner tablası: Potayı taşır ve erimiş çeliği sürekli olarak potaya enjekte eder.
Pota: Çelik akışını dağıtır, döküm hızını stabilize eder ve kalıntıları filtreler.
Kristalizatör:
Bakır su soğutmalı kalıp, burada erimiş çelik başlangıçta bir slab kabuğuna katılaşır.
Elektromanyetik karıştırma (EMS): Paslanmaz çelik gibi alaşımlı çeliklerin katılaşma yapısını iyileştirir.
İkincil soğutma bölgesi: Su spreyi, slab kabuğunun katılaşmasını hızlandırır ve destek silindiri, slabın şeklini kontrol eder.
Kütük düzeltme makinesi: Slabı çeker ve düzleştirir.
Kesme ekipmanı: Alev veya hidrolik makaslar, sabit uzunlukta slablar halinde kesilir.
Paslanmaz çeliğin sürekli dökümü için temel teknolojiler
Koruyucu döküm: Erimiş çeliğin oksidasyonunu önlemek için argon gazı contaları (özellikle Ti ve Al çelikleri).
Düşük aşırı ısı kontrolü: Merkez segregasyonunu azaltır (örneğin 304 paslanmaz çelik aşırı ısısı ≤ 20°C).
Elektromanyetik fren (EMBr): Kristalizatörün aşınmasını engeller ve yüzey kalitesini iyileştirir.
Tipik parametreler
Döküm hızı: 0.8~1.5 m/dak (kesit boyutuna bağlı olarak)
Slab boyutu: genişlik 1000~2000mm, kalınlık 150~250mm
4. Ekipman sinerji proses örneği
EAF eritme: hurda çelik + ferrokrom → ilk eritme, C içeriği yaklaşık %1.5~2.0'dir.
AOD rafinasyonu: 0.02~0.08%'e dekarbonizasyon, Cr/Ni'yi hedef değere ayarlayın (örneğin 304 çelik: 18Cr-8Ni).
Sürekli döküm: erimiş çelik → slab → sıcak haddelenmiş rulo.
5. Temel farklılıklar ve endüstriyel uygulamalar
Elektrik ark ocağı ve AOD ocağı:
EAF, eritme ve ilk bileşim ayarlamasına odaklanırken, AOD rafinasyonda (dekarbonizasyon, ince ayar) uzmanlaşmıştır.
Bazı çelik fabrikaları, AOD'nin yerini almak için "EAF+VOD (vakum deoksidasyonu)" kullanır, ancak AOD hala ana akımdır.
Paslanmaz çelik sürekli döküm ve sıradan karbon çeliği sürekli döküm:
Paslanmaz çelik yüksek viskoziteye sahiptir ve daha yüksek kütük çekme kuvveti gerektirir;
Çatlaklara karşı hassas (örneğin östenitik çelik), sıkı soğutma kontrolü gereklidir.
Bu ekipmanların hassas koordinasyonu, yüksek kaliteli paslanmaz çelik ruloların üretimi için temel garantidir.
