En dernieres annees dans la metallurgie, on observe la crise qui est liee avec un haut cout et un deficit en ressources energetiques. C’est pourquoi, on conduit d’une maniere intense les travaux selon l’elaboration des technologies d’epargne a l’energie.

Le processus technologique de l’elaboration de l’acier dans les fours a arc electrique est lie avec l’utilisation elevee des sources supplementaires de l’energie au cours de l’elaboration des systemes modernes de commande du four.

Le remplacement de la partie d’energie electrique utilisee par l’energie chimique formee a l’insufflation de l’oxygene et du combustible entraine vers la diminution de la consommation d’energie et l’augmentation de la productivite.

Parce que l’aspiration de l’air peut etre a l’insufflation de l’oxygene et du carbone, on peut resoudre ce probleme par l’insufflation de ceux-ci a travers de quelques tuyeres disposees aux parois laterales. Pour cela on utilise les modules “MORE”, comprenant la combinaison de deux injecteurs divers qui assurent la penetration profonde du carbone et de l’oxygene dans l’acier fondu et avec cela le deuxieme injecteur fonctionne simultanement en qualite du bec de grande efficacite. A l’utilisation de la technologie donnee a la suite de la reaction exothermique C + O2 = CO2 se forme l’energie qui est transmise directement a la ferraille et a l’acier liquide. Cette application permet d’augmenter la productivite pour 10 t/h, de diminuer la depense de l’energie de 20 kW/h (jusqu’a 375 kWh) et d’abaisser profondement la depense des electrodes de 0,5kg/t. La teneur en fer dans la scorie a abaissee pour 1 %.

On peut utiliser aussi l’installation «Burnjector», dans laquelle on assure la combinaison de l’injecteur supersonique pour l’insufflation de l’oxygene et les substance solides et aussi du bec a l’oxygene-de combustible a haute intensite avec la flamme supersonique. Ce bec assure le courant le plus long de l’oxygene parmi tous les injecteurs multicibles etablis chez la paroi laterale. Avec cela, la necessite de l’approche des becs vers l’acier liquide est absente, parce que l’installation «Burnjector» assure l’insufflation de l’oxygene sous les angles de 40 et 45 degres vers l’horizontale avec l’utilisation du dispositif dirigeant pour la flamme supersonique. Cela, au fond, se retire l’obstruction des orifices pour l’insufflation. Aussi, la capacite a fondre s’accroit pour 50 % et se retire la declinaison de la flamme vers la paroi du four et une haute vitesse de la fusion de la ferraille.

L’une des directions de l’augmentation de l’economie de l’energie a l’elaboration de l’acier dans le four a arc electrique est l’utilisation de la chaleur des gaz de combustion.

On peut realiser l’utilisation de la chaleur des gaz de combustion au fond selon deux directions : par voie de son retour partiel dans le processus technologique au chauffage preliminaire de la ferraille par les gaz de combustion et aussi par voie de l’utilisation de la chaleur des gaz de combustion pour la production de la vapeur ou de l’eau chaude.

La decision la plus perspective du probleme du refroidissement et de l’utilisation de la chaleur des gaz de combustion est l’utilisation de ceux-ci pour le chauffage preliminaire de la ferraille chargee dans le four a arc electrique.

On peut utiliser deux schemas du passage des gaz de combustion : selon le premier schema – les gaz de fumee apres l’installation du chauffage de la ferraille sont conduits directement pour l’installation d’epuration du gaz (le systeme sans recirculation des gaz) ; selon le deuxieme schema – les gaz apres l’installation reviennent a la chambre de postcombustion (le systeme avec la recirculation des gaz).

Le systeme du chauffage de la ferraille sans recirculation des gaz a le manque important. On peut l’utiliser seulement pour le chauffage de la ferraille propre qui ne contient pas des huiles, des matieres plastiques et d’autres substances sublimees a la chauffe avec la formation de la grande quantite des gaz combustibles avec l’odeur desagreable. Les tels gaz empoisonnent l’atmosphere de l’atelier et peuvent creer la situation explosible et aggravent aussi l’efficacite de fonctionnement des installations d’epuration du gaz. En outre, en intervalle de la temperature de 300 a 1000 °C a la presence dans la ferraille des huiles et les matieres plastiques se forment des dioxines et des furannes, les rejets desquelles a l’atmosphere sont controlees strictement.

Parce que la ferraille arrivee sur nos usines metallurgiques ne sont pas celle-ci propres et a divers type des additions, c'est pourquoi rationnellement utiliser le chauffage de la ferraille par les gaz de combustion dans les tines de chargement avec le systeme de la recirculation des gaz (la figure).

Dans l’installation a deux chambres, le chauffage de la ferraille dans la tine de chargement est fait a l’une des chambres 7, une autre chambre pendant ce temps se trouve au stade de la preparation.

Les gaz a l’aide du ventilateur supplementaire de recirculation (de l’exhausteur) apres la sortie de la chambre de la chauffe se reviennent de nouveau dans la zone a haute temperature de la chambre de postcombustion. La ces gaz se melangent avec les gaz de combustion evacues de l’espace de travail du four a arc electrique et aussi avec l’air aspirant a travers du jeu entre la pipe de dome et le manchon.

Ordinairement pour la recirculation, on depense environ de 60 – 70 % des quantites sommaires des gaz a la sortie de la chambre de postcombustion, les autres de 30 – 40 % des gaz sont amenes, en passant les chambres du chauffage du scrap metallique, a travers de l’echangeur de chaleur pour le depoussierage des gaz.

La preparation de la ferraille d’acier pour amener dans le four a arc electrique est tres importante pour l’economie de l’energie et des ressources.

Les entreprises etrangeres du traitement de la ferraille d’acier ont pratiquement le jeu complet de l’equipement traitant : la presse-couteau pour le coupage du scrap metallique, les presses a ferraille pour l’obtention des paquets de la ferraille d’acier ou de celle-ci non ferreux (l’aluminium, le cuivre) et des copeaux d’acier ou de fonte, les grues de diverse destination (a chevalet, pivotante geante, etc.) qui sont equipees par les bennes preneuses ou les disques magnetiques.
Les entreprises nationales du traitement de la ferraille sont equipees dans n'importe quelle mesure par l’equipement apparente. Mais il est possible d’acquerir l’equipement qui aux entreprises etrangeres est la nouveaute. C’est le broyeur a marteaux «Shredder», qui est destine, par exemple, au concassage des vieilles automobiles (aplatiees dans l’installation speciale) ou de la ferraille melangee en morceaux de 50 a 200 mm enfournes dans le four.
Pour l’economie des ressources materielles, il est propose la ferraille metallique, arrivee a la cour de stockage, de trier en matieres metalliques et non metalliques par la separation magnetique : la partie non metallique presentee par les alliages a la base du magnesium, d’aluminium et de cuivre, il faut diviser en composants dans les suspensions lourdes et expedier aux consommateurs, mais la partie metallique – pour le traitement dans le broyeur a marteaux.

Ces propositions permettront effectivement d’utiliser la chaleur chimique, d’assurer l’economie des ressources energetiques, d’augmenter la productivite, d’utiliser des dechets de fer et par consequent d’ameliorer la situation ecologique.

Sourses :

1. Снижение энергозатрат при вдувании в электропечь кислорода и топлива / Г. П. Воронов // Новости черной металлургии за рубежом. 2002, №4. – С. 43 – 44.
2. Использование тепла отходящих газов ДСП для подогрева шихты / Е. Ю. Смирнов, А. Н. Миронов. Чувашский государственный университет. // Электрометаллургия, 2003, №10. – С. 13 – 19.
3. Шихтоподготовка и электросталеплавильное производство в Германии / Г. Н. Еланский // Изв. вузов. Черная металлургия, 2003, №6. – С. 17 – 22.