November 19, 2025
इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में चार्ज किए गए स्क्रैप का पिघलना
पिघलने का चरण इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (EAF) स्टीलमेकिंग का मूल प्रतिनिधित्व करता है। आधुनिक EAF डिज़ाइन अनुकूलित ऊर्जा इनपुट के माध्यम से पिघलने की दक्षता को अधिकतम करने को प्राथमिकता देते हैं, जिसे विद्युत और रासायनिक दोनों तरह से आपूर्ति की जा सकती है।
विद्युत ऊर्जा इनपुट
विद्युत ऊर्जा ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के माध्यम से प्रेषित की जाती है और आमतौर पर प्राथमिक पिघलने वाले ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्य करती है। संचालन एक मध्यवर्ती वोल्टेज सेटिंग पर शुरू होता है, जिससे इलेक्ट्रोड स्क्रैप में प्रवेश कर सकते हैं। इस प्रारंभिक प्रवेश को गति देने के लिए अक्सर हल्के स्क्रैप को ऊपर रखा जाता है, जिसके दौरान लगभग 15% स्क्रैप पिघल जाता है। एक बार इलेक्ट्रोड पर्याप्त रूप से दबे हुए हो जाते हैं, तो भट्टी उच्च-वोल्टेज, लंबी-आर्क सेटिंग पर स्विच हो जाती है। यह छत को विकिरण क्षति को कम करते हुए स्क्रैप में बिजली हस्तांतरण को अधिकतम करता है। जल्द ही तल में एक पिघला हुआ धातु पूल बनता है। हालाँकि आर्क शुरू में अनियमित होता है, लेकिन जैसे-जैसे भट्टी गर्म होती है और पिघला हुआ पूल फैलता है, यह स्थिर हो जाता है, जिससे उच्च औसत बिजली इनपुट सक्षम होता है।
रासायनिक ऊर्जा इनपुट
रासायनिक ऊर्जा निम्नलिखित के माध्यम से पिघलने की प्रक्रिया को पूरक करती है:
- ऑक्सी-ईंधन बर्नर जो ऑक्सीजन (या ऑक्सीजन-समृद्ध हवा) के साथ प्राकृतिक गैस को जलाते हैं, लौ विकिरण और संवहन के माध्यम से स्क्रैप को गर्म करते हैं।
- ऑक्सीजन लैंसिंग, जहां ऑक्सीजन को इंजेक्ट किया जाता है—अक्सर एक उपभोज्य पाइप के माध्यम से—गर्म लोहे को ऑक्सीकरण करके स्क्रैप को थर्मल रूप से “काटने” के लिए, जिससे तीव्र स्थानीयकृत गर्मी निकलती है।
एक बार पिघला हुआ स्नान स्थापित हो जाने के बाद, ऑक्सीजन को सीधे स्टील में डाला जा सकता है। यह कार्बन, सिलिकॉन, मैंगनीज, एल्यूमीनियम और फास्फोरस जैसे तत्वों के साथ ऊष्मक्षेपी प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देता है, जिससे शेष स्क्रैप को पिघलाने के लिए अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न होती है। परिणामी धातु ऑक्साइड स्लैग में रिपोर्ट करते हैं। कार्बन के साथ ऑक्सीजन की प्रतिक्रिया कार्बन मोनोऑक्साइड उत्पन्न करती है, जो या तो भट्टी में जलती है या निकाली जाती है और ऑफ-गैस सिस्टम द्वारा उपचारित की जाती है।
चार्जिंग और प्रक्रिया नियंत्रण
पर्याप्त स्क्रैप पिघलने के बाद दूसरी चार्ज को समायोजित करने के लिए, भट्टी को फिर से चार्ज किया जाता है। जब अंतिम चार्ज लगभग पिघल जाता है, तो उजागर साइडवॉल को तीव्र आर्क विकिरण से सुरक्षा की आवश्यकता होती है। यह या तो वोल्टेज को कम करके या, अधिक प्रभावी ढंग से, एक झागदार स्लैग बनाकर प्राप्त किया जाता है जो आर्क को दफन करता है, दुर्दम्य को ढालता है, और थर्मल दक्षता में सुधार करता है।
परिष्करण में संक्रमण
एक बार पूर्ण पिघलने प्राप्त हो जाने के बाद (“फ्लैट बाथ” स्थिति), तापमान माप और स्नान नमूनाकरण किया जाता है। रासायनिक विश्लेषण परिष्करण चरण के लिए आवश्यक ऑक्सीजन ब्लोइंग दर निर्धारित करता है और थोक मिश्र धातु संवर्द्धन की प्रारंभिक गणना की अनुमति देता है, जिसे परिष्करण के बाद अंतिम रूप दिया जाता है।
विद्युत और रासायनिक ऊर्जा के समन्वित उपयोग के माध्यम से, साथ ही सावधानीपूर्वक प्रक्रिया नियंत्रण के साथ, EAF कुशलता से स्क्रैप स्टील को एक पिघले हुए स्नान में परिवर्तित करता है जो बाद में परिष्करण और टैपिंग के लिए तैयार होता है।
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