Современные сталелитейные заводы полагаются на два типа печей для производства стали. Они используют электродуговые печи для производства относительно небольших количеств специальной углеродистой стали и стальных сплавов из стального лома. Они полагаются на основные кислородные печи, чтобы производить очень большие тонны стандартной углеродистой стали из железа, производимого в доменных печах. Оба типа печей занимают около часа, чтобы превратить груз сырья в партию стали.
Электрическая дуга и базовые кислородные печи имеют свои плюсы и минусы.
Электрическая дуговая печь
Электродуговая печь производит новую сталь из старого металлолома. Это гигантский листовой стальной чайник, облицованный термостойким керамическим огнеупорным материалом. Его крышка поднимается для загрузки ломом. Крышка также содержит три графитовых электрода, которые создают электрическую дугу для расплавления лома в новую сталь. После загрузки электроды опускают в лом и подают в печь. Электрические дуги между электродами, создавая тепло, необходимое для расплавления стального лома. Флюксирующие соединения удаляют примеси. Чтобы получить дополнительное тепло, сталевары вводят пылевидный уголь и кислород в дополнение к электрическому теплу. Примерно треть тепла в электродуговых печах происходит от впрыска топлива и кислорода.
Основная кислородная печь
Основная кислородная печь или BOF создает сталь из расплавленного чугуна, полученного из железной руды в доменной печи, вместе с до 25 процентов металлолома. Эта печь работает, впрыскивая кислород высокого давления в расплавленное железо для сжигания избыточного углерода и других горючих примесей. Флюсующие соединения, добавленные в расплав, удаляют негорючие примеси, которые плавают в верхней части расплава в виде шлака. BOF получает энергию, необходимую для превращения железа в сталь из первоначального тепла расплавленного железа вместе с теплом, выделяемым при сжигании избытка углерода и других примесей в присутствии чистого кислорода.
Дуги и минусы
Электродуговая печь обеспечивает точное управление внутренней атмосферой и температурой. Он почти не загрязняет окружающую среду. Поскольку он начинается с металлолома, электродуговая печь экономична по сравнению с другими процессами производства стали для мелкосерийного производства стали. Они могут экономично производить партии стали размером до 1 тонны. Но для электродуговых печей требуется доступ к чрезмерному электричеству и автомобильным или железнодорожным путям для обеспечения бесперебойной подачи металлолома.
BOF Плюсы и минусы
Основная кислородная печь не сжигает топливо, поэтому она экономична, но требует отдельного создания расплавленного железа путем сжигания кокса в доменной печи для расплавления железа из его руды. Поскольку BOF использует присущую теплоту расплавленного железа в качестве источника энергии, эффективная работа требует партий в среднем 250 тонн. В отличие от минимальных выбросов электродуговой печи, основная кислородная печь испускает относительно большое количество загрязняющих газов и пыли, которые требуют дорогостоящей обработки через воздушные скрубберы, электрофильтры и фильтры, прежде чем они могут быть выброшены в атмосферу. Когда оба типа печей закончены, они выливают расплавленную сталь в сосуд, называемый «кипящим ковшом», который перевозит расплавленный металл на ближайшую мельницу, где он будет отливать или ковать в продукты.