Particularities of melting DRI in AC and DC Arc furnaces

• Autorzy: Alameddine S. , Bowman B.

Warianty tytułu

PL

Zasady procesu topnienia DRI w piecu łukowym prądu przemiennego i stałego

• Konferencja: European Electric Steelmaking Conference (9; 19-21.05.2008; Krakow, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The energy demand of pre-reduced iron has been analyzed as a function of the amount of gangue, the SiO2/CaO ratio in the gangue, the degree of metallization, the carbon content and the temperature. This energy demand, together with the thermal efficiency, therefore allows a theoretical estimate of the optimum feed rate necessary to balance the power input – MW plus chemical – at constant bath temperature. In reality the steelmaker has great difficultly to monitor the analysis of the material being charged, which can vary from heat to heat or day to day, thus diminishing the maximum productivity. In an attempt to circumvent this problem we have investigated the use of electrical parameters, such as fluctuations and harmonics, to determine the optimum feed rate. Another important subject we discuss refers to the different characteristics of the electrical system for continuously charged DRI (or HBI) compared to basket charged scrap melting. In particular we focus on the maximum level of arc voltage and its consequent effects on current, MW and electrode size and performance.

PL

Zapotrzebowanie na energię w procesie wstępnej redukcji żelaza zostało opisane funkcją sumy zawartości skały płonnej, stosunku SiO2/CaO w skale płonnej, stopniem metalizacji, zawartością węgla oraz temperatury. Zapotrzebowanie na energię oraz sprawność cieplna pozwalają na teoretyczne oszacowanie optymalnej szybkości dozowania, potrzebnej do wyrównania dostarczonej energii – elektrycznej plus chemicznej – tak aby uzyskać stałą temperaturę kąpieli. W rzeczywistości metalurgowi trudno jest kontrolować skład wszystkich materiałów używanych w procesie, który może się zmieniać z wytopu na wytop oraz z dnia na dzień. Powoduje to obniżenie wydajności procesu. Aby rozwiązać ten problem zbadano wpływ parametrów elektrycznych takich jak: zmienność i harmoniczne prądu, aby uzyskać optymalne wartości dla szybkości dozowania. Kolejny ważny temat, który został przeanalizowany dotyczył różnych charakterystyk układu zasilania dla ciągłego łado- wania DRI lub HBI w porównaniu do roztapiania złomu jako wsadu ładowanego koszami. Zwrócono szczególnie uwagę na maksymalną wartość napięcia łuku, który wpływa na inne parametry: natężenie prądu, moc, wydajność oraz średnicę i zużycie elektrod.

Słowa kluczowe

EN

DRI melting; feed rate; transformer parameters; electrode consumption

PL

topnienie; szybkość dozowania; zużycie elektrod

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 2
• Strony: 411--417
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Alameddine S.

autor

Bowman B.

• GRAFTECH SWITZERLAND SA, BUSSIGNY, VAUD; [e-mail]

Bibliografia

• [1] W. Adams, S. Alameddine, B. Bowman, N. Lugo, S. Paege, P. Stafford, Factors influencing the total energy consumption of arc furnaces, 59th Electric Furnace Conference, ISS, Phoenix, 2001.
• [2] J. F. Elliot, Chapter 20 in Electric Furnace Steelmaking, Iron & Steel Society, 1985.
• [3] M. Susa, F. Li, K. Nagata, Thermal conductivity, thermal diffusivity, and specific heat of slags containing iron oxides, Ironmaking & Steelmaking, 3, 201-206 (1993).
• [4] P. D. Desai, “Thermodynamic properties of iron and silicon, J. Phys. Chem. Ref. Data, 15, 3, 968-983 (1986).
• [5] E. T. Tukgogan, Fundamentals of Steelmaking, Inst. Materials, 1996.
• [6] S. Alameddine, B. Bowman, Particularities of the meltdown in DC furnaces, Euro. Elec. Steel Cong. June 1999, Dusseldorf.
• [7] Battelle-Institut e.V., Frankfurt, Reduction processes outside the blast furnace and their effect on future iron and steel production in the world, Section III, 1973.
• [8] A. G. Villa, R. Pancaldi, C. Mapelli, Bringing value and energy to electric furnace steelmaking, AIM seminar EAF future trends, Oct 2006, Milano, 2007.
• [9] S. Alameddine, B. Bowman, D. Potey, Electrode consumption model update 2004, 8th European Electric Steel Conference, Birmingham, May 2004, Inst. Materials, 135-143.
• [10] M-C. Lee, G. Simkovich, Gibbs free energy of formation of cementite, Fe3C, Metallurgical Trans. A, 19A, 2115-2117 (1988).