Electric Arc Furnace (EAF) 공정은 철강 생산에 널리 사용되는 방법입니다. 특히 스크랩 스틸 재활용 . 전통적인 폭발 용광로 방법보다 유연하고 환경 친화적 인 것으로 알려져 있습니다. .EAF 스틸 제조전기 소비 .이 블로그에서는 EAF가 생산 된 강철 톤당 EAF가 얼마나 많은 전기를 소비하는지,이 소비에 영향을 미치는 요인 및 강철 산업이 에너지 효율을 향상시키기 위해 어떻게 노력하고 있는지 .을 탐색 할 것입니다.
1. EAF의 전기 소비
평균적으로 전기 아크로 (EAF)는 생산 된 강철 톤당 전기 400 ~ 600kWh (킬로와트시)의 전기를 소비합니다. . 이것은 일반적인 범위이지만 정확한 소비는 용융되는 재료의 유형, 용광로의 크기 및 설계와 같은 여러 요인에 따라 달라질 수 있습니다.
에너지 사용을 분해합니다
EAF의 1 차 에너지 소비는 세 가지 주요 단계에 기인합니다.
1. 스크랩 용융 : EAF 프로세스의 초기 단계는 전기 아크를 사용하여 스크랩 스틸을 녹여 고온을 생성하려면 상당한 양의 전기가 필요합니다 (약 1,600도 또는 2,912도 F).
2. 정제 : 정제 : 강철이 녹은 후, 정제를 겪고 불순물을 제거하고 화학 조성물을 조정하기 위해 .이 단계는 전기를 소비하지만 녹는 단계보다 낮은 속도 ..
3. 열 생성 : EAF 프로세스는 또한 용광로 내 온도를 유지하여 강철이 굳히는 것을 방지하기 위해 . 열 생성의 지속적인 요구가 전체 전기 소비에 추가됩니다 .
주요 에너지 지표
1. 특정 에너지 소비 (Sec) : 이것은 . 생산 된 강철 톤당 소비되는 전기의 양을 말하면, 일반적으로 용광로의 효율성과 입력 재료의 유형에 따라 강철 톤당 400kWh에서 600kWh 사이입니다.}.
2. 충전 당 에너지 사용 : 용광로의 각 사이클 또는 "충전"은 용광로의 크기와 처리되는 스크랩의 양에 따라 1 시간에서 3 시간 정도 걸릴 수 있습니다 (.
2. 전기 소비에 영향을 미치는 요인
몇 가지 요인이EAF 스틸 제조프로세스:
2.1 원료의 유형
- 스크랩 스틸 품질 : 스크랩 스틸의 품질과 균질성이 높을수록 . 플라스틱, 고무 또는 비철 금속 (알루미늄과 같은 비철 금속)과 같은 오염 물질을 녹이기 위해 에너지가 적습니다.
- 직접 감소 철 (DRI) 사용 : 스크랩 스틸에 직접 감소 된 철 (DRI)이 보충되면 DRI가 스크랩에 비해 녹는 데 더 많은 에너지가 필요하기 때문에 에너지 소비가 약간 증가 할 수 있지만 DRI는 제품의 일관성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 고품질의 강철 생산에 중요 할 수 있습니다.
2.2 용광로 효율성 및 기술
- 용광로 연령 및 설계 : 산소 주입, 고효율 변압기 및보다 정확한 온도 제어 시스템과 같은 고급 기술이 장착 된 현대식 EAF는 이전 모델에 비해 전기를 적게 소비하는 경향이 있습니다 .
- 스크랩의 예열 : 일부 EAFS는 배기 가스를 사용하여 용광로로 들어가기 전에 스크랩을 예열하는 것과 같은 예열 기술을 사용합니다. . 이렇게하면 녹는 데 필요한 온도에 도달하는 데 필요한 전기의 양이 줄어 듭니다. ..
2.3 생산 규모 및 충전 관행
- 배치 크기 : 스크랩의 더 큰 배치는 종종 더 효율적으로 처리 될 수있어 강철 톤당 에너지 소비량을 낮추려면 . 작은 배치는 생산 된 강철의 양에 비해 더 많은 에너지를 필요로 할 수 있습니다 ({1}}.
- 충전 프로세스 : 재료가 용광로에 추가되는 방식 (I . e ., 충전 방법)도 에너지 소비에도 영향을 미칩니다. 예를 들어 스크랩이 더 작은 증분으로 추가되면 더 많은 빈번한 가열이 필요할 수 있습니다. 전기 사용이 증가 할 수 있습니다.
2.4 열 회수 및 복구 시스템
- 에너지 회복 시스템 : 많은 현대식 철강 식물은 용광로에서 열을 포착하여 공장의 다른 부분에서 재사용하는 에너지 회복 시스템을 사용합니다. .이를 통해 EAF 공정의 전반적인 전기 소비를 줄이고 전반적인 플랜트 효율을 증가시킵니다. ..
3. EAF의 에너지 효율 향상
철강 산업은 에너지 비용 상승과 환경 문제가 증가함에 따라 전기 아크 용광로 .의 에너지 효율을 향상시키는 데 큰 진전을 이루었으며, 많은 철강 제조업체는 전기 소비를 낮추기 위해 새로운 기술과 관행을 채택하고 있습니다 ..
3.1 산소 주입 및 스크랩 예열
- 산소 주입 : 용광로에 산소를 주입하면 강철 스크랩에서 탄소 연소를 가속화하여 원하는 온도를 달성하는 데 필요한 전기의 양을 낮추어이 공정은 에너지 소비를 최대 20%까지 줄일 수 있습니다.
- 스크랩 예열 : 뜨거운 가스 또는 기타 방법을 사용하여 스크랩을 예열하는 스크랩의 온도를 높이는 데 필요한 전기의 양이 줄어들어 에너지 절약에 기여할 수 있습니다 .
3.2 고급 제어 시스템
- 프로세스 최적화 : 현대 EAF에는 종종 실시간으로 아크 파워, 스크랩 충전 및 온도 제어를 최적화하는 고급 제어 시스템이 제공됩니다. .이 시스템은 전체 철강 생산주기 . 동안 에너지가 가능한 한 효율적으로 사용되도록합니다.
3.3 재생 에너지 사용
- 녹색 철강 이니셔티브 : EAFS에 전기 공급을위한 태양 광 및 풍력 발전과 같은 재생 가능한 에너지 원을 사용하는 것은 철강 생산의 탄소 발자국을 줄이기위한 노력에서 더 흔해지고 있습니다. . 일부 식물은 철강 가스 또는 석탄에 대한 대안으로 녹색 수소를 사용할 가능성을 탐색하고 있으며, 이는 전기적 소비를보다 에너지를 더욱 감소시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
참조
1. World Steel Association . (2022) . "전기 아크로 스틸 제조 프로세스 ."Worldsteel에서 검색 됨 . org .
2. d . t . glover & m . k . b . Lee, "전기 아크로 에너지 소비, 철강 연구 국제 저널" pp . 545-552, 2021.
3. m . k . Zuckerman, "철강 생산의 에너지 효율 및 배출 : 전기 아크로에 중점