کوره EAF رو ش ساده و مؤثری را برای ذوب گریدهای مختلف قراضه و سپس انجام عملیات تصفیه فلز تا مشخصات مورد نظر فراهم می کند . این کوره برای ساخت انواع فولاد از جمله فولاد های ابزار و فولاد های آلیاژی مفید است . همچنین امکان استفاده از قراضه ارزان را فراهم می کند . مزیت کلیدی ذوب کردن با EAF این است که امکان تصفیه مذاب و همچنین تولید فولاد های کم کربن وجود دارد . کوره EAF عمدتا برای ساخت فولاد مورد استفاده قرار می گیرد و شامل مواردی همچون بدنه نسوز چینی شده و الکترودها می باشد . الکترود ها مقطع گرد دارند و با کوپلینگ رزوه شده به هم متصل می گردند به طوری که با فرسایش یک قطعه الکترود می توان الکترود جدید را به آن اضافه نمود . قوس الکتریکی بین مواد شارژ و الکترود برقرار می شود . شارژ کوره هم توسط جریان الکتریکی عبوری از شارژ و هم توسط انرژی تابشی ساطح ساطح شده از قوس گرم می شود .
الکترود ها توسط سیستم موقعیت یابی خودکار بالا و پایین می روند .برای موقعیت یابی ، از وینچ بالابر برقی یا سیلندرهای هیدرولیک استفاده می شود . سیستم تنظیم ، جریان برق ورودی تقریبا ثابت در طی ذوب کردن شارژ را حفظ می کند حتی اگر قراضه زیر الکترودها در هنگامی که ذوب می شود جابجا شود . از دکل بازوی نگهدارنده الکترودها برای انتقال جریان برق به الکترودها استفاده می شود .
ترانسفورمر برای محافظت از حرارت کوره در یک اتاق نصب می شود . بدنه نسوز چینی شده هم با سقف قابل جابجایی از سیستم برق جدا شده است .
پایین کوره ، با آجرهای نسوز و مواد نسوز بی شکل پوشیده شده است . کوره بر روی یک سکوی کج کردن ساخته شده است به طوری که فولاد مذاب را می توان به درون ظرف دیگری (پاتیل) برای انتقال به فرایند بعدی ریخت . برای جلوگیری از آلایندگی فولاد مذاب با نیتروژن و سرباره کوره های مدرن دارای مجرای تخلیه از کف در محل ناودانی تخلیه مذاب می باشند . در برخی از کارخانه های جدید ، از روش های مختلف پیش گرم قراضه به منظور کاهش مصرف برق و افزایش بهره وری استفاده می شود .
عملیات تولید باEAF :
کوره با قراضه بارگیری می شود . پس از قرار دادن قراضه در داخل کوره دوباره سقف کوره بسته شده و عملیات ذوب کردن انجام می گیرد . الکترودها بر روی قراضه پایین آمده و قوس زده می شود و سپس الکترودها به لایه قراضه خرد شده در بالای کوره فشار وارد می کنند . ولتاژ انتخابی برای این سطح از عملیات معمولا کم است . ولتاژ پایین سقف و دیوارها را از گرمای بیش از حد و آسیب از قوس محافظت می کند .
پس از رسیدن به پایین کوره ، الکترود ها می توانند کمی بالا آورده شوند و موجب افزایش طول قوس و از این رو بالا بردن توان ذوب کردن گردند . این موضوع به تشکیل حتی سریعتر حوضچه مذاب کمک می کند . کوره های مدرن با برخی ویژگی های اضافی طراحی می شوند . در این کوره ها اکسیژن به داخل قراضه دمیده شده و گاهی اوقات گرمای شیمیایی توسط مشعل های اکسیژن – سوخت نصب شده روی دیوار کوره تامین می شود . هر دو فرایند به ذوب کردن قراضه سرعت می بخشند .
تشکیل سرباره که در سطح فولاد مذاب شناور می شود بخش مهمی از فرآیند ساخت فولاد است . سرباره نه تنها به عنوان پوشش عایق حرارتی عمل می کند ، بلکه فرسایش مواد نسوز را هم کاهش می دهد . مواد نسوز بازی در کوره باعث سرباره پفکی می شود و امکان دستیابی به بازده حرارتی بیشتر و پایداری بهتر قوس و بازدهی الکتریکی را فراهم می کند .
هنگامی که قراضه به طور کامل ذوب شد اغلب سبد دیگری از قراضه به کوره شارژ و ذوب کردن انجام می شود . پس از اینکه شارژ دوم به طور کامل ذوب شد ، عملیات تصفیه برای کنترل و تصحیح ترکیب شیمیایی فولاد انجام می گیرد و فوق گذار از دمای انجماد برای آماده سازی جهت تخلیه کوره به آن داده می شود . هنگامی که دما و ترکیب شیمیایی درست باشد ، با کج کردن ،کوره فولاد به پاتیل پیشگرم شده ای تخلیه می گردد .
کوره هایی با جریان متناوب سه الکترود گرافیتی متحرک دارند . گرم کردن و ذوب فلز توسط انرژی تابشی از برقراری قوس بین الکترودها و فلز انجام می شود و دما در منطقه قوس به c ◦4000 می رسد برقراری یکنواخت قوس با استفاده از حرکت الکترودهای حامل جریان در جهت عمود بر سطح مذاب تنظیم می شود . تنظیم انرژی تابشی توسط کوتاه و بلند کردن طول قوس با حرکت الکترود ها امکان پذیر است .
اصول کنترل :
کنترل حرکت الکترود ، به نوبه خود براساس حفظ سطح ثابت امپدانس خارجی قوس الکتریکی می باشد . در طی دهه گذشته ، آنها تحت تغییر بنیادی ناشی از ظهور نسل جدید فنون کامپیوتری در صنعت از قبیل کنترل کننده ها و درایوهای الکتریکی کنترل شده دیجیتال قرار گرفته اند .ولتاژ ترانسفورمر کوره ممکن است در مراحلی از طریق دستگاه تغییر پله قدرت تغییر داده شود . اما به عنوان یک قاعده ، دستگاه تغییر پله قدرت ترانسفورمر در کوره های کوچک در طی فرآیند تکنولوژی مورد استفاده قرار نمی گیرند .
مشکل شکست الکترود در قوس زنی در درایوهای به روز شده الکتریکی به راحتی با تنظیم نقاط تنظیم محدود کننده جریان درحرکت الکترود کنترل شده توسط سیلندرهای هیدرولیکو علائم بار اضافی که به کنترل کننده اصلی برای اطمینان از پاسخ مناسب سیستم منتقل می شود ، حل شده است .
با کمک تجهیزات اتوماسیون مدرن امکان یکپارچه سازی سیستم کنترل در شبکه سطح بالا برای سازمان سیستم های ثبت انواع مختلف ، سیستم های کنترل و یا مدیریت مستندات فراهم می شود . استفاده از EAF ها امکان می دهد تا فولاد را از 100% قراضه فلزی ، که معمولا به نام "شارژ آهنی سرد " شناخته می شود و براین واقعیت تأکید می کند که قراضه خوراک عادی EAF است ، تولید کرد . مزیت اصلی آن کاهش زیاد در انرژی ویژه (انرژی بر واحد وزن) مورد نیاز برای تولید فولاد است .
کوره های EAF می توانند به سرعت شروع به کار کرده و یا متوقف شوند که به کارخانه فولاد امکان تغییر تولید مطابق با تقاضا را می دهد . گرچه EAF های تولید فولاد به طور کلی از آهن قراضه به عنوان ماده خام اولیه خود استفاده می کنند ، چنانچه چدن مذاب خام از کوره بلند و یا آهن اسفنجی از لحاظ اقتصادی در دسترس باشند نیز می توانند به عنوان خوراک EAF مورد استفاده قرار گیرند .
کاربردها :
کاربرد کوره قوس الکتریکی شامل موارد زیر است :
تولید بسیاری از گریدهای فولاد .
میلگرد آجدار تقویت کننده بتن ، انواع مقاطع فولاد تجاری از قبیل ناودانی ، میله و تسمه .
گریدهای میله با کیفیت مخصوص مورد استفاده در صنعت خودرو و نفت .
منبع متداول تامین مذاب فولاد برای مینی میل های تولید کننده میله یا نوار ورق .
