در دنیای صنعتی امروز، کوره‌های قوس الکتریکی با تنوعی عظیم در بخش‌های فولادسازی و تولید فروآلیاژها به عنوان ابزارهای اساسی برای تولید مواد فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله به تفاوت کوره های قوس  الکتریکی فولادسازی و کوره های قوس الکتریکی تولید فروآلیاژها میپردازیم.

کوره های قوس الکتریکی در روش های فولادسازی و فروآلیاژ

دو نوع متمایز از کوره های قوس الکتریکی در روش های فولادسازی و فروآلیاژ استفاده می شود: یکی با برچسب “کوره قوس الکتریکی” (EAF) و قابل کج شدن است. دیگری به عنوان “کوره قوس مخفی” (SAF) نامیده می شود و در حالی که قابل کج نیست، اما می تواند قابل چرخش باشد.

کوره های الکتریکی مورد استفاده برای ذوب و کوره های مورد استفاده برای ذوب ضایعات دارای مشخصات عملکرد متفاوتی هستند.

از نظر مشخصات الکتریکی با این حال، اصول اساسی برای هر دو مورد یکسان است. ویژگی های الکتریکی آنها در سطح اول از این نظر متفاوت است.

EAF بر اساس هر بار شارژ عمل می کند و عملیات SAF پیوسته است.

در دنیای تولید فولاد، کوره‌های قوس الکتریکی (Electric Arc Furnace) نقش حیاتی در فرآیند تولید ایفا می‌کنند. حدود یک چهارم فولاد جهان به روش  کوره قوس الکتریکی که به اختصار EAF نامیده می‌شود، تولید می‌گردد. در این کوره‌ها از الکترودهای گرافیتی، جهت ایجاد قوس و انتقال جریان الکتریسیته به درون کوره استفاده می‌شود، تا حرارت مورد نیاز برای تبدیل مواد خام به فولاد مذاب را ایجاد کنند.

کوره های قوس الکتریکی فولادسازی EAF و کوره های تولید فروآلیاژها SAF، مستقیما با ایجاد قوس الکتریکی کار می­کنند. اساس کار این کوره ها، در فرآیند فولادسازی و تولید فروآلیاژها تقریبا مشابه می­باشد که در برخی موارد با هم تفاوت هایی دارند، که در زیر بصورت مختصر آمده است.

برای تولید فرو آلیاژ‌ها برای استفاده در صنایع گوناگون مانند صنایع ریخته گری و فولادسازی از کوره قوس الکتریکی مخفی (SAF) استفاده می‌شود. کوره قوس الکتریکی روش اصلی تولید فروآلیاژها است و خروجی آن حدود 80 درصد کل فروآلیاژهای دنیا را تشکیل می‌دهد. روش تولید فروآلیاژ‌ها در کوره قوس الکتریکی به این صورت است که ابتدا مواد اولیه مانند سنگ های معدنی غیر آهنی، زغال سنگ و کک زغال سنگ را توسط کوره در مجاورت آهن های اکسید کرده قرار می‌دهند و اکسیدهای حاصله را توسط کربن و سایر مشتقات آن احیا می‌کنند. در واقع این نوع از ترکیب عناصر مختلف با آهن مذاب به دست می‌آیند.

معمولاً برای تولید فرو آلیاژ هایی که قرار است در صنعت فولادسازی مورد استفاده قرار گیرند، از عناصری که دارای مقاومت بالایی باشند استفاده می‌شود. هرچند که میزان عناصر اضافه شده به موارد و کاربرد فولاد بستگی دارد.

در کوره های فولادسازی پس از اینکه قراضه و آهن اسفنجی به نسبت مشخص توسط آهنربای الکترومغناطیسی در کوره قوس الکتریکی شارژ گردید، مخلوط شارژ با حرارتی که از قوس الکتریکی بین سه الکترود گرافیتی کوره تامین می شود، ذوب می شوند.

کوره های قوس الکتریکی فولادسازی EAF از یک حمام مذاب با سقف متحرک تشکیل شده اند و الکترودهای مورد استفاده در این کوره ها، از نوع الکترود گرافیتی (پیش پخته) می­باشد، حال آنکه سقف کوره قوس الکتریکی فروآلیاژها SAF ثابت می­باشد و الکترود مورد استفاده در این کوره ها، از نوع الکترود خودپز (سودربرگ) می­باشد. قوس ایجاد شده در فرآیند فولادسازی اصطلاحا بصورت قوس باز می­باشد، در حالیکه قوس الکتریکی در کوره های تولید فروآلیاژ بصورت قوس مخفی می­باشد.

تخلیه مذاب در کوره های فولادسازی، زمانی که به ترکیب مورد نظر فولاد دست پیدا نمودند، انجام می شود و مذاب و سرباره را از کوره خارج می‌کنند، حال آنکه در فرآیند تولید فروآلیاژها ترکیب محصول، قبل از تخلیه مذاب کوره قابل سنجش نمی­باشد.

در فرآیند فولادسازی با کوره های EAF سیکل فرآیند تولید، غالبا کمتر از 60 دقیقه به طول می‌انجامد و فرآیند بارگیری از کوره بصورت تک باری می­باشد، حال آنکه در فرآیند تولید فروآلیاژها سیکل تولید، زمان بیشتری به طول می انجامد، ضمن آنکه فرآیند تولید به صورت پیوسته می باشد.

 سخن آخر

تفاوت کوره های قوس الکتریکی مورد استفاده در فولادسازی و تولید فروآلیاژها، در نوع مواد اولیه، فرآیند تولید، و خصوصیات محصول نهایی است. این دو نوع کوره از لحاظ عملکرد و استفاده‌ی متفاوت، در صنایع فلزی جایگاه ویژه‌ای دارند.

جهت کسب اطلاع بیشتر در زمینه خدمات شرکت راهکارگستران آرون به وبسایت این شرکت مراجعه کنید.

پیشنهاد مطالعه مقاله: فروسیلسیم چیست؟