Tungku dan konstruksi busur listrik

Sebuah Tungku busur listrik (EAF) adalah tungku di mana bahan dipanaskan oleh busur listrik.Tungku busur listrik industri berkisar ukuran dari unit kecil dengan kapasitas sekitar 1 ton (digunakan dalam pengecoran untuk produksi produk besi cor) hingga sekitar 400 ton unit untuk pembuatan baja sekunder. Tungku busur listrik yang digunakan oleh laboratorium penelitian dan dokter gigi mungkin memiliki a kapasitas hanya beberapa puluh gram. Tungku busur industri dapat mencapai suhu 1.800 ° C (3.300 ° F), sedangkan unit laboratorium dapat melebihi 3.000 ° C (5.400 ° F).Dalam tungku busur listrik, muatan (bahan yang memasuki tungku dipanaskan, jangan bingung dengan muatan listrik) secara langsung terpapar ke busur, dan arus dari terminal tungku melewati muatan. Tungku busur listrik berbeda dari tungku induksi karena muatan dipanaskan oleh eddy arus.

Konstruksi

Tungku busur listrik untuk pembuatan baja terdiri dari kapal ukuran yang refraktori, biasanya berpendingin air, lebih besar ditutupi dengan atap yang dapat ditarik di mana satu atau lebih elektroda grafit memasuki tungku. Tungku ini terutama dibagi menjadi tiga bagian:

• Cangkang luar, yang terdiri dari dinding samping dan baja lebih rendah "mangkuk ";

• Perapian, yang terdiri dari bahan refraktori yang disusun dalam mangkuk yang lebih rendah;

• Atap, yang dapat dilapisi refraktori atau didinginkan dengan air, dapat menjadi bagian dari bola atau kerucut terpotong. Atapnya juga mendukung delta refraktori di pusatnya di mana satu atau lebih elektroda grafit masuk.Perapian mungkin hemisfer, atau dalam kasus tungku penyadapan bawah yang eksentrik (lihat gambar di bawah), perapian dalam bentuk setengah telur. Di smelter modern, tungku biasanya dinaikkan dari tanah sehingga sendok dan pot slag pot dapat dengan mudah dipindahkan di bawah ujung tungku. Dipisahkan dari struktur tungku adalah pemegang elektroda dan sistem listrik, serta platform miring di mana tungku duduk. Konfigurasi dua mungkin: elektroda didukung dan dimiringkan atap, atau dipasang pada platform yang ditinggikan.Kompor listrik AC yang khas ditenagai oleh catu daya tiga fase dan oleh karena itu memiliki tiga elektroda. Elektroda ini melingkar di penampang dan biasanya segmen dengan sambungan berulir sehingga segmen baru dapat ditambahkan saat elektroda aus. Busur terbentuk antara bahan yang diisi dan elektroda; Muatan dipanaskan oleh arus yang mengalir melalui muatan dan oleh energi radiasi yang dihasilkan oleh busur. Suhu busur mencapai sekitar 3.000 ° C (5.400 ° F), menyebabkan bagian bawah elektroda bersinar dengan lewat saat beroperasi. Elektroda secara otomatis dinaikkan dan diturunkan oleh sistem penentuan posisi, yang dapat menggunakan crane winch listrik atau silinder hidrolik. Lengan yang memegang elektroda dapat membawa busbar tugas berat (yang bisa berupa tabung tembaga berpendingin air berongga yang memberi makan arus ke tempat elektroda) atau "lengan panas " di mana seluruh lengan membawa arus, peningkatan efisiensi. Lengan termal dapat terbuat dari baja atau aluminium berbalut tembaga. Kabel yang didinginkan dengan air besar menghubungkan saluran bus atau lengan bus ke transformator yang dekat dengan tungku. Transformator dipasang di lemari besi dan didinginkan oleh oli transformator sirkulasi pompa yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli yang beredar yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli yang sirkulasi yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli transformator yang pompa yang oli yang sirkulasi yang pompa yang oli transformator yang pompa yang pompa yang oli transformator yang dipasang didinginkan oleh air melalui penukar panas.

Tungku dibangun di atas platform miring sehingga baja cair dapat dituangkan ke dalam wadah lain untuk diangkut. Pengoperasian memiringkan tungku untuk menuangkan baja cair disebut "mengetuk ". Awalnya, semua tungku pembuatan baja memiliki taphole yang ditutup dengan Bahan refraktori yang tersapu ketika tungku dimiringkan, tetapi tungku modern sering memiliki taphole dasar eksentrik (EBT) untuk mengurangi nitrogen baja cair dan inklusi terak. -Center di "hidung " sempit dari perapian berbentuk telur. Ketika itu tidak aktif, diisi dengan pasir refraktori, seperti olivin. Tanaman modern mungkin memiliki dua cangkang dan satu set elektroda yang dapat ditransfer di antara keduanya; satu shell lebih dulu limbah, sedangkan yang lain digunakan untuk meleleh. Tungku berbasis DC lainnya memiliki pengaturan yang sama, tetapi setiap rumah memiliki elektroda dan satu set elektronik.Tungku AC biasanya menunjukkan pola bintik-bintik panas dan dingin di sekitar perimeter perapian, dengan bintik-bintik dingin yang terletak di antara elektroda. Tungku modern memiliki pembakar bahan bakar oksi dipasang di dinding samping dan menggunakannya untuk menyediakan energi kimia ke bintik-bintik dingin untuk memanaskan Baja lebih merata. Di masa lalu, ini dilakukan dengan tombak (pipa baja ringan berongga) di pintu terak, tetapi sekarang ini sebagian besar dilakukan dengan unit injeksi yang dipasang di dinding, unit injeksi ini menggabungkan pembakar bahan bakar oksi dan sistem injeksi oksigen atau karbon ke dalam satu unit.

Tungku pembuatan baja modern berukuran sedang akan memiliki transformator dengan nilai sekitar 60.000.000 volt-amp (60 MVA), dengan tegangan sekunder antara 400 dan 900 volt dan arus sekunder lebih dari 44.000 amp. Di pabrik modern, tungku adalah diharapkan menghasilkan 80 ton baja cair dalam waktu sekitar 50 menit, dari pengisian dengan memo dingin hingga keluar dari tungku. Dalam perbandingan, tungku oksigen dasar memiliki kapasitas 150-300 ton per batch, atau "panas", dan dapat menghasilkan Panas dalam 30-40 menit. Rincian dan operasi desain furnace sangat bervariasi tergantung pada produk akhir dan kondisi lokal, serta penelitian berkelanjutan untuk meningkatkan efisiensi tungku. -Hak tungku yang dioperasikan oleh Tokyo Steel Corporation, Jepang, dengan berat keran 420 ton dan diberi makan oleh delapan 32 MVA transformator dengan total 256 MVA.