أفران الأكسجين الأساسية مقابل أفران القوس الكهربائي

مع اعتماد العديد من منتجاتنا وهياكلنا اليومية على قوة ومتانة الفولاذ ، فإن فهم إنشائه سيضمن منتجًا أكثر أمانًا وفعالية. يبدأ هذا بإنتاج الفولاذ في الفرن. هناك نوعان شائعان هما فرن الأكسجين الأساسي وأصناف فرن القوس الكهربائي ، ولكن هل تعرف الفرق؟

إن فرن الأكسجين الأساسي عبارة عن هيكل على شكل كمثرى بقاع مغلق وأعلى مفتوح يعمل على معالجة الفولاذ. يُعرف هذا النوع من الأفران ، المعروف باسم BOF ، بأنه يعتمد على الأكسجين النقي ، بدلاً من الهواء ، لتحويل الحديد إلى صلب. غمس أنبوب الأكسجين المبرد بالمياه في الجزء العلوي من الفرن ، والمدخلات مثل خام الحديد وأحيانًا الفحم أو الحجر الجيري تضاف قبل سكبها في مغرفة ، حيث تتم إضافة السبائك ومزيلات الأكسدة في oder لمساعدتها على الوصول إلى تكوين. يسمح شكل فرن الأكسجين الأساسي للمصنعين بإمالته على جانبه لشحن وصب الفولاذ المصهور. في بعض المناسبات النادرة ، يتم حقن الأكسجين في الخليط من خلال عملية تعرف باسم "نفخ القاع" ، من خلال صنبور موجود في قاع البرميل.

فرن القوس الكهربائي أكثر حداثة من السابق وينتج منتجه باستخدام مادة خردة فولاذية ، يتم رميها في الفرن بمساعدة رافعة كبيرة. ثم يتم وضع غطاء يحتوي على أقطاب كهربائية فوق الفرن ويتم إنزاله ، حيث يقوم بتوصيل تيار كهربائي يأخذ الشكل على شكل قوس. نظرًا لأن الحرارة الناتجة تذيب الفولاذ الخردة ، تضاف معادن وأكسجين إضافي إلى المادة ثم تصب في نهاية المطاف في مغرفة وتُزال من الفرن بمجرد اكتمال العملية.

ينتج فرن الأكسجين الأساسي إنتاجًا عاليًا مع الحد الأدنى من العمالة ويخلق منتجًا نهائيًا منخفض النيتروجين. ومع ذلك ، فقد أثبتت حاجتها إلى المواد الخام لإنشاء المنتج النهائي أنها غير فعالة مالياً ومن حيث استخدامها للوقت. عندما يتم حرق الفحم ، الذي يضاف أثناء الإنتاج ، فإنه ينتج منتجًا ثانويًا يعرف باسم فحم الكوك ، الذي يفرز أول أكسيد الكربون ، وكذلك الحجر الجيري ، وهو مادة مضافة أخرى مستخدمة في هذا طريقة.

نظرًا لأن أفران القوس الكهربائي تعتمد في الغالب على المواد المعاد تدويرها لإنتاج الفولاذ ، فإن العوامل البيئية وحدها تعتبر ميزة رئيسية على البديل. من خلال استخدام الفولاذ المعاد تدويره بنسبة 100 في المائة ، تساعد أفران القوس الكهربائي على المساهمة في تقليل النفايات والمواد وتوفير الموارد الأولية والطاقة ، مع تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. نظرًا لأن هذه الطريقة تعتمد بشكل كبير على المواد غير المرغوب فيها وغير المستخدمة ، ومع ذلك ، يمكن أن تكون الموارد محدودة ، مما يعطل وقت الإنتاج والإخراج.