فرن المغرفة - دليل كامل

فرن المغرفة (LF) هو أداة للتعدين الثانوي للصلب. يُستخدم في عملية الصهر الثانوية لتنقية الفولاذ المصهور وتكييفه. وهي لا تهدف إلى صهر المعدن، ولكن لتحسين جودته قبل الصب. وتوجد عادة في مصانع الصلب المتكاملة والمصانع الصغيرة. وهي مهمة لصناعة الفولاذ عالي الجودة، والذي يتميز بمواصفات كيميائية ودرجة حرارة صارمة.

لماذا فرن المغرفة في صناعة الصلب؟

مع عدم وجود فرن مغرفة، سيحمل الفولاذ الخاص بك شوائب زائدة. ومع ذلك قد لا يجتاز مواصفات العميل. بالنسبة لتطبيقات السيارات والبناء وصناعة الأدوات، تحتاج إلى فولاذ نظيف ودقيق ومتسق. يتيح لك فرن المغرفة القيام بذلك.

كيف يعمل فرن المغرفة

الخطوات الأساسية في العملية

إليك ما تبدو عليه عملية فرن المغرفة عادةً:

مغرفة بالفولاذ من الفرن الأولي (على سبيل المثال، فرن القوس الكهربائي)

تدخل إلى محطة فرن المغرفة تغمس المغرفة

تعمل أقطاب الجرافيت على خفض وصهر الفولاذ من خلال أقواس كهربائية

يتم نفخ غاز الأرجون من خلال القاع من أجل تقليب الحمام

تضاف السبيكة وإضافة التدفق

يتبلور الخبث على السطح العلوي الذي يمتص الشوائب

عندما تصبح المغرفة جاهزة، يمكن إرسالها إلى المغرفة إلى المغرفة

وكل هذا يحدث في إطار ضيق للسرعة والحفاظ على الحرارة.

الأجزاء الرئيسية للنظام

أقطاب الجرافيت الكهربائية: مصدر التسخين القوسي المصدر. يمكنك التحكم فيها تلقائياً.

غلاف المغرفة: هل يوجد أي منها مبطن بمادة حرارية قوية لمقاومة الحرارة والتآكل.

سقف الفرن وأذرع الرفع: فتح وإغلاق المحطة ومعالجة الأقطاب الكهربائية.

نظام التطهير بالأرجون: حقن الغاز (الأرجون) في قاع المغرفة لخلط أفضل للذوبان.

نظام التحكم: يراقب درجة الحرارة، وجهد القوس، وحركة القطب، والتقليب

أنواع أفران المغرفة

فرن المغرفة الواحدة

تتعامل مع حرارة واحدة في كل مرة. في العمليات الأصغر أو تلك التي تكون سرعة الصب فيها أبطأ، فهذا أمر طبيعي تمامًا. تنتظر حتى تكمل المغرفة مسارها قبل أن تقوم بإدخالها مرة أخرى.

فرن المغرفة المزدوجة

أنت تعمل على مغرفتين في آن واحد، وعادةً ما تقلب المغرفتين ذهابًا وإيابًا. عندما تكون إحدى المغرفتين تحت التسخين، تكون المغرفة الثانية قيد التحضير أو قيد النقل. يزيد فرن المغرفة المزدوجة من الإنتاجية.

فرن القوس المغرفة

هذا اسم آخر لفرن المغرفة. يتميز بنظام التسخين القوسي. إذا كان لديك فرن قوس المغرفة، يمكنك التحكم في درجة الحرارة باستخدام أقطاب الجرافيت.

الوظائف الرئيسية

تسخين الفولاذ المصهور

يحافظ فرن التسخين بالمغرفة على درجة الحرارة الصحيحة للصلب. في بعض الأحيان، يبرد الفولاذ أثناء النقل. إذا أصبح باردًا جدًا، يصبح الصب مصدر قلق. تقوم بزيادة درجة الحرارة حسب الضرورة، عادةً بمقدار 5 إلى 10 درجات مئوية في الدقيقة.

الخلط والتحريك

يتم تجانس الذوبان عن طريق التحريك بالأرجون. فهو يدير تدرجات درجات الحرارة ويساعد على تنظيف الشوائب. أنت تريد فولاذًا متجانسًا من الأعلى إلى الأسفل. يساعد على جلب الشوائب إلى طبقة الخبث.

تعديل السبائك

هل تريد فولاذ أقوى؟ أو ربما فولاذ لا يصدأ؟ أضف عناصر السبائك الدقيقة يمكنك تخصيص الكربون أو المنجنيز أو الكروم أو مكونات أخرى حسب مواصفاتك الدقيقة.

يوفر فرن التكرير بالمغرفة مرونة تجعله مثاليًا لدرجات الصلب المتخصصة.

الخبث وإزالة الكبريت

ما هو خبث فرن المغرفة

الخبث هو منتج ثانوي. وهو يتكون من تدفقات وشوائب وبعض تفاعلات السبائك. يطفو الخبث على الفولاذ في فرن المغرفة. وهو يعمل كعازل للصهر ويحبس الأنواع غير المرغوب فيها.

يمكنك صنع خبث فرن المغرفة مع الجير والفلورسبار وأحيانًا مع الألومنيوم.

لماذا تعتبر إزالة الكبريت ضرورية؟

الكبريت ضار بالصلب. وهذا يجعله هشًا وصعب اللحام. وهذا هو بالضبط سبب أهمية إزالة الكبريت من فرن المغرفة. تتخلص من الكبريت عن طريق تكوين خبث أساسي يمتصه.

بدون ذلك، لن يفي الفولاذ الخاص بك بمعايير الأداء.

كيف يساعد الخبث في تنقية الفولاذ

يعمل الخبث مثل الإسفنج. فهو يلتقط:

الكبريت

الأكسجين

شوائب غير معدنية

تقوم بقشط الخبث قبل الصب. تضمن هذه الخطوة أن يكون الفولاذ نقيًا وقويًا.

فرن المغرفة مقابل فرن القوس الكهربائي

ما يفعله كل واحد منهم

فرن القوس الكهربائي (eaf): يصهر هذا النوع الخردة أو الحديد الإسفنجي. سريع وفعال.

فرن المغرفة: ينقي الفولاذ السائل. تقوم بضبط درجة الحرارة والتركيب.

هذان الاثنان ليسا متنافسين. يمكنك استخدامهما معاً.

لماذا تحتاج إلى كليهما

مع EAF تتلقى الفولاذ السائل. لكن الأمر لا يستقر تمامًا بعد. وهنا يأتي دور فرن التعدين بالمغرفة. فهو يساعدك على تحقيق مواصفات دقيقة في كل دفعة.

عندما تنظر إلى فرن المغرفة مقابل فرن القوس الكهربائي كمتنافسين جنبًا إلى جنب، فكر فيهما كزميلين في الفريق أكثر من كونهما خصمين.

استخدام الفرن

التشغيل خطوة بخطوة

التحويل: تمر المغرفة تحت سقف الفرن

التسخين: أقطاب كهربائية منخفضة، بدء تسخين القوس الكهربائي

حقن الأرجون من الأسفل (التحريك)

صناعة السبائك: إضافة عناصر لضبط الخواص

الخبث: الإعلان عن التدفقات، وإزالة الشوائب

العينة: أخذ عينات للمختبرات

الصب: تُنقل المغرفة إلى المغرفة عند الانتهاء

يمكنك القيام بذلك لجميع عمليات التسخين. يجب أن يكون تشغيل فرن المغرفة سلسًا وسريعًا ودقيقًا.

الممارسات الشائعة

قم دائمًا بما يلي للحصول على أفضل أداء:

سخن المغارف مسبقاً

تنظيف الفرن بانتظام

مراقبة كيمياء الخبث

توازن تدفق الأرجون للتقليب المناسب

تتبع تآكل القطب الكهربائي

اختيار الفرن المناسب

ما الذي يجب مراعاته في الشركة المصنعة

ومع ذلك، من المهم ملاحظة أنه ليس كل صانع أفران مغرفة هو نفسه. تحتاج إلى اختيار واحد يوفر لك:

تكنولوجيا مثبتة

انخفاض استهلاك القطب الكهربائي

ميزات أتمتة قوية

استجابة سريعة للخدمة

توافر قطع الغيار

يعد العمل السابق عاملاً مهماً أيضاً وكذلك السمعة.

الميزات الرئيسية التي يجب مراعاتها

تحقق من أن الفرن الخاص بك يحتوي على:

أنظمة التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) أو أنظمة التحكم الموزعة (DCS) المتطورة

ضوابط قوس دقيقة

أنظمة تبريد المياه

فوهات التحريك المتقدمة

بطانة حرارية متينة

تؤثر هذه الميزات على التكلفة والسرعة والسلامة.

الأفكار النهائية

فرن المغرفة ضروري في صناعة الصلب الحديثة، ولا يمكنك أن تتوقع الحصول على جودة عالية بدونه. وسواء كنت تستخدمه للحفاظ على درجة الحرارة المناسبة، أو لضبط التركيبة الكيميائية، أو للتخلص من الملوثات غير المرغوب فيها مثل الكبريت، فإنه يضمن لك أن يفي الفولاذ الخاص بك بمواصفات الأداء السريعة. فهو يكمل - وليس يحل محل فرن القوس الكهربائيوكلاهما يعملان معًا كخط إنتاج كامل وقوي. فهو يسمح لك بإنتاج فولاذ أنظف وأقوى وأكثر تخصصًا من خلال تكرير المصهور بالخبث وتقديم تعديلات دقيقة للسبائك.

ستساعدك الشركة المصنعة الجيدة لأفران المغرفة والمعدات المناسبة على تحسين كفاءة عملياتك واتساقها وجودة المخرجات. لذا، إذا كان هدفك هو إنتاج فولاذ بخصائص تشغيل مثالية ومتينة ضد البيئات المضغوطة، ومقاومة للصدأ وتلبية مواصفات العملاء، فأنت مدين لنفسك بالاستثمار في فرن مغرفة مصمم بشكل صحيح - وهو أحد أفضل الاستثمارات التي ستقوم بها!