Lịch sử phát triển của lò điện hồ quang

Lịch sử phát triển của lò điện hồ quang

Heroult người Pháp (PLTHéroult) đã sử dụng nhiệt độ cao của hồ quang điện của điện cực để phát triển nguồn năng lượng thay thế cho than đá và phát minh ra lò điện hồ quang để nấu chảy trực tiếp trong công nghiệp từ năm 1888 đến năm 1892. Lúc đầu, lò điện hồ quang chỉ được sử dụng để sản xuất canxi cacbua và ferroalloys. Mãi đến năm 1906, nó mới được phát triển để sản xuất thép, cho phép tái chế phế liệu thép quy mô lớn và tiết kiệm. Lò điện hồ quang chuyển hóa năng lượng điện thành nhiệt thông qua hồ quang được tạo ra giữa đầu cuối của điện cực than chì và điện tích để làm nóng chảy điện tích và hoàn thành phản ứng luyện kim nhiệt độ cao tiếp theo. Do sử dụng năng lượng điện nên việc điều chỉnh không khí trong lò rất tiện lợi, vì vậy nó có thể nấu chảy các loại thép hợp kim khác nhau kể cả các nguyên tố dễ bị oxy hóa. Với sự phát triển của ngành điện lực, việc cải tiến liên tục các thiết bị quá trình và cải tiến công nghệ luyện, việc ứng dụng lò điện hồ quang ngày càng sâu rộng, năng lực và quy mô sản xuất ngày càng lớn. Công suất tối đa của lò điện hồ quang là 100 tấn vào những năm 1930, 200 tấn vào những năm 1950 và các lò điện hồ quang 400 tấn được đưa vào sản xuất vào đầu những năm 1970.

Đặc biệt trong 50 năm qua, tính năng kỹ thuật của các lò luyện thép hồ quang điện từng bước được cải thiện, giá thành sản xuất giảm đáng kể. Tỷ trọng thép lò điện ở các nước phát triển ở Châu Âu và Châu Mỹ đã vượt quá 50%.

Sự phát triển của công nghệ nấu chảy bằng lò điện hồ quang hiện đại tiến bộ cùng thời đại. Từ những năm 1960 đến những năm 1970, trọng tâm chính là phát triển nguồn cung cấp năng lượng cực cao và các công nghệ liên quan. Lò hồ quang điện công suất cao (HP) và lò hồ quang điện công suất cực cao (UHP) so với lò hồ quang điện thông thường (RP). Chúng chủ yếu được phân biệt bằng số lượng công suất máy biến áp trên một tấn công suất lò, và có xu hướng ngày càng tăng trong những năm gần đây. Điều này có nghĩa là nhiệt năng đầu vào lò điện hồ quang trên một đơn vị thời gian được tăng lên rất nhiều, rút ​​ngắn đáng kể thời gian nóng chảy, do đó tăng công suất sản xuất, giảm tiêu hao điện cực, giảm tổn thất nhiệt và giảm tiêu thụ điện năng. Nhờ đó, năng lực sản xuất được tăng lên và chi phí cũng giảm đáng kể.

Hoạt động hồ quang dài áp suất cao, thành lò làm mát bằng nước, vỏ lò làm mát bằng nước, công nghệ xỉ bọt và sử dụng nguồn nhiệt bên ngoài để hỗ trợ lò điện hồ quang công suất cực lớn đã được áp dụng rộng rãi. Tinh chế gáo và tăng cường sử dụng oxy cũng đã được áp dụng. Trong những năm 1980, sự phát triển của công nghệ LF và EBT đã làm cho quá trình luyện thép bằng lò điện hồ quang hiện đại của quá trình nấu chảy bằng lò điện hồ quang cộng với quá trình tinh luyện bên ngoài về cơ bản hoàn thiện. Điều đáng chú ý là kể từ đó, trọng tâm của sự chú ý của mọi người không còn là sử dụng nguồn điện một chiều hay xoay chiều nữa, mà là việc sử dụng quá trình đốt thứ cấp và nhiệt cảm nhận của khí lò, tức là vấn đề nung nóng thép phế liệu. Các phương pháp gia nhiệt sơ bộ phế liệu khác nhau đã tạo ra các loại lò hồ quang điện hiện đại khác nhau, bao gồm lò hồ quang điện thông thường sử dụng rổ phế liệu để làm nóng sơ bộ, lò trục ống khói có vuốt, lò hồ quang điện hai lớp và lò hồ quang điện Consteel.

Hiện nay, thiết bị và công nghệ sản xuất của lò điện hồ quang vẫn đang được phát triển không ngừng.