Блог около Сталелитейная промышленность переходит на экологичные электродуговые печи

Эволюция методов производства стали не только влияет на эффективность промышленности, но и играет решающую роль в глобальной экологической устойчивости. Поскольку экологические проблемы обостряются, а рыночный спрос растет, как сталелитейная промышленность справится с этим давлением для достижения устойчивого развития?

Производство стали в основном опирается на два основных процесса: выплавка чугуна в доменных печах и выплавка стали в электродуговых печах. Эти различные методы играют жизненно важную роль в эффективном производстве стали.

Технология доменных печей восходит к 14 веку, когда ранние версии производили всего одну тонну чугуна в день. Несмотря на столетия технологических достижений, фундаментальные принципы работы доменных печей остаются неизменными. Процесс включает в себя восстановление железной руды с использованием кокса, железной руды и известняка при высоких температурах для получения расплавленного чугуна.

Кокс служит важным компонентом в работе доменных печей. Традиционное производство кокса включает дробление и измельчение угля, а затем его нагрев примерно до 1800°F (982°C) в коксовых печах с недостатком кислорода. В течение этого 18-24-часового процесса выделяются летучие соединения, оставляя пористый кокс с высоким содержанием углерода.

Этот прочный, энергоемкий материал (содержащий 90-93% углерода) обеспечивает как проницаемость, так и тепловую энергию, необходимую для восстановления руды. Примечательно, что многие предприятия в настоящее время дополняют кокс природным газом для снижения выбросов углерода — значительный шаг на пути к экологической устойчивости.

Разработанная в конце 19 века, технология электродуговых печей (ЭДП) в настоящее время доминирует в производстве стали в США, на ее долю приходится более 70% выпуска. В отличие от доменных печей, ЭДП плавят стальной лом, железо прямого восстановления и/или чугун, используя электрические дуги, а не горение.

Технология ЭДП предлагает превосходные экологические преимущества, в основном используя переработанные материалы, снижая зависимость от первичной железной руды. Процесс обеспечивает более высокую энергоэффективность и облегчает контроль выбросов по сравнению с традиционными методами.

Будущее сталелитейной промышленности заключается в устойчивых инновациях. Ключевые разработки включают:

• Передовые энергосберегающие технологии, такие как оптимизированные системы ЭДП и обогащенное кислородом горение
• Прорывные методы производства, такие как металлургия на основе водорода и биомассы
• Умное производство, включающее искусственный интеллект, Интернет вещей и аналитику больших данных

Выплавка чугуна в доменных печах включает шесть точных стадий:

1. Загрузка: Точная загрузка железной руды, кокса и известняка
2. Горение: Впрыск горячего воздуха воспламеняет кокс, генерируя тепло и восстанавливающие газы
3. Восстановление: Сложные химические превращения преобразуют оксиды железа в металлическое железо
4. Плавление: Жидкое железо собирается у основания печи
5. Образование шлака: Примеси соединяются с флюсом, образуя удаляемый шлак
6. Выпуск: Периодическое удаление расплавленного железа и шлака

Работа электродуговой печи включает четыре основных этапа:

1. Загрузка: Загрузка металлолома и другого сырья
2. Плавление: Высоковольтные дуги разжижают шихту
3. Рафинирование: Химическая корректировка и удаление примесей
4. Выпуск: Перенос расплавленной стали для литья

Как жизненно важный промышленный сектор, сталкивающийся со значительными экологическими проблемами, сталелитейная промышленность должна ускорить свой переход к устойчивому производству. Благодаря технологическим инновациям и оптимизации процессов сталелитейщики могут снизить воздействие на окружающую среду, сохраняя при этом производительность, обеспечивая при этом, чтобы материал оставался краеугольным камнем современной инфраструктуры, выполняя при этом климатические обязательства.