صناعة الصلب في فرن القوس الكهربائي هي نوع من طرق صناعة الصلب يتم فيها تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية في ضوء القوس، ويتم استخدام التأثير المباشر للإشعاع والقوس لتسخين وصهر المعدن والخبث لإذابة المكونات المختلفة للصلب والسبيكة.

1. التغذية

عملية إضافة المواد الخام مثل الحديد المنصهر أو خردة الصلب إلى الفرن الكهربائي هي الخطوة الأولى في عملية صناعة الصلب بالفرن الكهربائي.

2. التسخين الكريه

تشغيل تعديل تركيب الخبث والقلوية واللزوجة وقدرتها على التفاعل في إنتاج الفولاذ والحديد. على سبيل المثال، عملية نفخ الأكسجين تهدف إلى توليد خبث بسيولة وقلوية كافيتين، ويمكنه نقل كمية كافية من الأكسجين إلى سطح السائل المعدني لتقليل الكبريت والفوسفور إلى ما دون الحد الأعلى لدرجة الفولاذ المخطط لها، وكذلك لتقليل كمية الارتداد والخبث أثناء نفخ الأكسجين.

3. الخبث

تشغيل عملية إزالة الخبث أو إزالة الخبث في عملية الصهر وفقًا لظروف وأغراض الصهر المختلفة في صناعة الصلب باستخدام فرن القوس الكهربائي. على سبيل المثال، عند الصهر بطريقة الخبث الواحد، يجب إزالة خبث الأكسدة في نهاية عملية الأكسدة؛ وعند صنع خبث الاختزال بواسطة طريقة الخبث المزدوج، يتم استخدام خبث الأكسدة الأصلي. ويجب تحريره تمامًا لمنع عودة الفوسفور.

4. تحريك الحمام

يتم تزويد الحوض المعدني بالطاقة لإنتاج حركة للمعدن المنصهر والخبث من أجل تحسين الظروف الحركية للتفاعل الميتالورجي. يمكن تحقيق تقليب الحوض عن طريق الغاز، أو الآليات، أو الحث الكهرومغناطيسي، وغيرها.

5. إزالة الفوسفور

تفاعل كيميائي لتقليل محتوى الفوسفور في الفولاذ المنصهر. يعد الفوسفور من impurities الضارة في الفولاذ. الفولاذ الذي يحتوي على نسبة أعلى من الفوسفور، عند استخدامه في درجة حرارة الغرفة أو درجات حرارة أقل، يكون عرضة للتكسّر بسهولة، ويُسمى "التكسّر البارد". وكلما ازداد محتوى الكربون في الفولاذ، زادت شدة التكسّر الناجم عن الفوسفور. بشكل عام، لا يتجاوز محتوى الفوسفور في الفولاذ العادي 0.045%، ويتطلب الفولاذ عالي الجودة نسبة أقل من الفوسفور.

6. تفجير قاع الفرن الكهربائي تفجير قاع الفرن الكهربائي

من خلال الفوهة الموضوعة في قاع الفرن، يتم نفخ غازات N2 وAr وCO2 وCO وCH4 وأكسجين وأخرى إلى الحوض المنصهر داخل الفرن وفقًا لمتطلبات العملية لتسريع الذوبان. والهدف من تعزيز عملية التفاعل الميتالورجي. إن استخدام عملية النفخ من الأسفل يمكن أن يقلل من وقت الصهر، ويقلل استهلاك الطاقة، ويحسن عمليات إزالة الفوسفور والكبريت، ويزيد من كمية المنغنيز المتبقي في الفولاذ، كما يرفع عائد المعادن والسبائك. ويمكنه جعل التركيب ودرجة حرارة الفولاذ المنصهر أكثر تجانسًا، مما يؤدي إلى تحسين جودة الفولاذ، وتقليل التكاليف وزيادة الإنتاجية.