مع اعتماد الكثير من منتجاتنا وهياكلنا اليومية على قوة ومتانة الفولاذ ، فإن فهم إنشائها سيضمن منتجًا أكثر أمانًا وفعالية. هذا يبدأ مع إنتاج الصلب في الفرن. هناك نوعان شائعان هما فرن الأكسجين الأساسي وأنواع فرن القوس الكهربائي ، ولكن هل تعرف الفرق؟
ما هو فرن الأكسجين الأساسي؟
فرن الأكسجين الأساسي عبارة عن هيكل على شكل كمثرى ذو قاع مغلق وأعلى مفتوح يعمل على معالجة الصلب. هذا النوع من الفرن ، المعروف باسم BOF ، يعتمد على الأكسجين النقي ، بدلاً من الهواء ، لتحويل الحديد إلى حديد. يتم غمس قطعة من الأكسجين المبرد بالماء في الجزء العلوي من الفرن ، ويتم إضافة مدخلات مثل خام الحديد وأحيانًا الفحم أو الحجر الجيري قبل سكبها في مغرفة ، حيث تتم إضافة السبائك ومزيلات الأكسدة في أودير لمساعدتها في الوصول إلى التركيب المناسب. يسمح شكل فرن الأكسجين الأساسي للمصنعين بإمالته على جانبه لشحن وسكب الفولاذ المصهور. في بعض الحالات النادرة ، يتم حقن الأكسجين في الخليط من خلال عملية تُعرف باسم "النفخ السفلي" ، من خلال صنبور موجود في أسفل البرميل.
ما هو فرن القوس الكهربائي؟
يعد فرن القوس الكهربائي أكثر حداثة من السابق وينتج منتجه باستخدام مادة الصلب الخردة ، والتي يتم قذفها في الفرن بمساعدة رافعة كبيرة. يتم بعد ذلك وضع غطاء يحتوي على أقطاب كهربائية في أعلى الفرن وخفضه ، حيث يوصل تيارًا كهربائيًا يأخذ الشكل على القوس. عند ذوبان الحرارة الناتجة عن الصلب الخردة ، تضاف المعادن والأكسجين إلى المادة وتصب في نهاية المطاف في مغرفة ويتم إزالتها من الفرن بمجرد الانتهاء من العملية.
إيجابيات وسلبيات كل
يوفر فرن الأكسجين الأساسي إنتاجًا عاليًا مع الحد الأدنى من العمالة المتولدة ويخلق منتجًا نهائيًا منخفض النيتروجين. ومع ذلك ، فقد أثبتت حاجتها إلى المواد الخام لإنشاء المنتج النهائي أنها غير فعالة من الناحية المالية ومن حيث استخدامها للوقت. عندما يتم حرق الفحم ، الذي يتم إضافته أثناء الإنتاج ، فإنه ينتج منتجًا ثانويًا يعرف باسم فحم الكوك ، والذي ينتج أول أكسيد الكربون ، كما يفعل الحجر الجيري ، وهو مادة مضافة شائعة أخرى تستخدم في هذه الطريقة.
نظرًا لأن أفران القوس الكهربائي تعتمد على معظم المواد المعاد تدويرها لإنتاج الفولاذ ، فإن العوامل البيئية وحدها تعتبر ميزة كبيرة على البديل. باستخدام 100 في المائة من الصلب المعاد تدويره ، تساعد أفران القوس الكهربائي على المساهمة بمواد نفايات أقل وتوفر الموارد الأولية والطاقة ، مع تقليل انبعاثات غازات الدفيئة. لأن هذه الطريقة تعتمد بشكل كبير على المواد غير المرغوب فيها وغير المستخدمة ، ومع ذلك ، يمكن أن تكون الموارد محدودة ، مما يؤدي إلى توقف وقت الإنتاج والإنتاج.
