All categories
Featured selections
Trade Assurance
Buyer Central
Help Center
Get the app
Become a supplier

حول تكلفة الفرن العالي

أنواع أفران الانصهار

يُباع **فرن الانصهار** في العديد من الأنواع، لكل منها خصائص وفوائد مميزة. فيما يلي بعضها:

  • فرن الانصهار العلوي

    النوع التقليدي والأكثر شيوعًا هو فرن الانصهار العلوي. يستخدم خام الحديد، والوقود، والصهارة، والتي تسقط من موزعات ميكانيكية أو هيدروليكية تقع في الجزء العلوي من الفرن. في الوقت نفسه، يدخل الهواء المُسخن (نفخ ساخن) من خلال مجاري الهواء الموجودة أسفل الفرن. تستمر عملية إنتاج الحديد والصلب بشكل مستمر، ويمكن للفرن تحقيق مستويات عالية من الإنتاجية. ومع ذلك، يستغرق فرن الانصهار العلوي وقتًا طويلاً للتبريد وإعادة التشغيل.

  • فرن الانصهار الأوسط

    يُشابه فرن الانصهار الأوسط إعداد فرن الانصهار العلوي، لكن مجاري الهواء تقع في الجزء الأوسط. وهذا يقلل من خسائر الغاز والحرارة، مما يؤدي إلى كفاءة حرارية أفضل. كما أنه يزيد من إنتاجية الفرن. علاوة على ذلك، يُعد فرن الانصهار الأوسط أسهل في التشغيل ولديه ضغط نفخ أقل مقارنةً بفرن الانصهار العلوي.

  • فرن الانصهار الصغير

    يمكن استخدام العديد من أفران الانصهار الصغيرة من قبل الشركات التي لا تحتاج إلى إنتاج كمية كبيرة من الحديد أو الصلب. تُعد الأفران الصغيرة أكثر بأسعار معقولة للتثبيت والتشغيل. كما أنها أسهل في الاستخدام والفحص. من الأمثلة على ذلك أفران الكوبولا وأفران الحث.

  • فرن الانصهار الأساسي

    يُعد فرن الانصهار الأساسي أصغر من الأفران العادية. يستخدم تقنية مختلفة لتسخين المواد وتقليلها وذوبانها. يسمح هذا للمصانع الصغيرة باستخدام الفرن بشكل اقتصادي. تكلفة فرن الانصهار الأساسي قليلة للتثبيت والتشغيل. كما أنه أكثر مراعاة للبيئة من غيره.

  • فرن الانصهار للحد من الاستخلاص المباشر

    هذا نوع جديد من أفران عمودية التي تصنع الحديد مباشرة من خام الحديد. لا يحتاج إلى أفران الكوك أو مصانع المنتجات الثانوية. هذا يقلل من إجمالي تكلفة المشروع. كما أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون منخفضة لأن الغاز الطبيعي هو الوقود الوحيد المستخدم.

المواصفات ومتطلبات الصيانة

  • المواصفات العامة للفرن والصيانة:

تُصمم أفران الانصهار مع حجم عمل يُقاس من أعلى الحلق إلى موقد الفرن. يختلف حجم أفران الانصهار حسب الطلب على إنتاج الحديد. يمكن لأفران الانصهار الحديثة إنتاج الحديد من عشرة آلاف إلى مليون طن سنويًا. تختلف نسبة الحمولة لأفران الانصهار (نسبة المواد الخام إلى الحديد) أيضًا حسب نوع الحديد المطلوب والمواد الخام التي يمكن توفيرها.

تشمل الخصائص التشغيلية لأفران الانصهار درجة حرارة الفرن والضغط الذي تولدّه الغازات داخل الفرن. يجب أن تكون درجة الحرارة في موقد الفرن حوالي 1500 درجة مئوية (أو أعلى) لإذابة خام الحديد بالكامل وتحويله إلى حديد سائل.

بسبب درجات الحرارة التي تُولّد داخل الفرن، يجب تبريد الجدران الخارجية. يتم ذلك عادةً باستخدام أعمدة من الحديد الزهر المُبردة بالماء. تحافظ الأعمدة أيضًا على بطانة مقاومة الحرارة وتُحمّيها من الحرارة الشديدة داخل الفرن. تُمنع الأعمدة أيضًا الصدمة الحرارية من التغيرات السريعة في درجة الحرارة في جدران الفرن.

في تصاميم أفران الانصهار القديمة، كان الماء يُرشّ باستمرار على الجدران. أدى ذلك إلى مشكلة بلل جدار الفرن ثم توليد البخار. تُعد طريقة التبريد بالأعمدة طريقة أكثر حداثة لتبريد جدران أفران الانصهار.

من المنتجات الثانوية لعملية الصهر كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون التي تُولّد داخل الفرن. يتم طرد هذا من الفرن من خلال الأجزاء العلوية أو المداخن ثم يُجمع ويُخزّن في أنظمة جانبية للغازات. يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون لتحسين استخلاص النفط، كمادة أولية لإنتاج المواد الكيميائية، أو تُخزّن تحت الأرض في التكوينات الجيولوجية. يمكن لمصانع الأسمنت أيضًا استخدام غازات ثاني أكسيد الكربون.

تحتاج جميع الآلات الصناعية إلى خطة صيانة للحفاظ على تشغيلها. تُعد خطة صيانة فرن الانصهار ضرورية لتحسين إنتاج الحديد وتكلفة تشغيله. تتضمن احتياجات الصيانة الرئيسية لفرن الانصهار:

  • فحوصات الصيانة الوقائية والإصلاحات وفقًا لتعليمات التشغيل والمصنع حول صيانة الحالة.
  • فحص الاستهلاك، وإلغاء الخدمة، وبيع فرن الانصهار.
  • ضمان توفر جميع الأجزاء والخدمات اللازمة للصيانة والإصلاحات.

تُعد بعض مكونات فرن الانصهار التي تتطلب عادةً صيانة وفحوصات منتظمة هي:

  • نظام تنظيف الغاز لضمان الأداء السليم للمروحة، وعلبة الغبار، وغسالة الرش، والمدخنة.
  • يُجب فحص أنابيب الموقد في فرن الهواء الساخن، وخط فرن الهواء الساخن، والقباب لضمان الحفاظ على درجة الحرارة الصحيحة للنفخ الساخن.
  • يُجب فحص أنابيب تفريغ الغبار، وخطوط فرن الهواء البارد، والمفاصل الموسعة، وأنابيب التغيير، وكذلك نظام نقل الحديد السائل.
  • يُجب أن يكون بئر الحديد، ودلو القاذف، ووحدات إزالة الكبريت التي تُستخدم لنقل المعدن متاحة وجاهزة للخدمة.
  • يُجب فحص نظام الشحن العلوي وأحزمة النقل / المداخن / المغلقات بشكل منتظم لتجنب التأخيرات التشغيلية.
  • يُجب صيانة أجزاء نظام ضاغط الهواء الرئيسي ومجاري الهواء (فُوّهات مجاري الهواء المبردة بالماء) التي تُدخّل الأكسجين / الهواء إلى فرن الانصهار لضمان إنتاجية وضغط مثاليين.
  • يُجب فحص نظام التبريد لمدخنة الفرن، والهيكل، والموقد بشكل منتظم بحثًا عن أي تسرب. يُجب فحص بطانة مقاومة الحرارة واستبدالها حسب الضرورة.

سيناريوهات فرن الانصهار

يُعد فرن الانصهار العمود الفقري لصناعات الحديد والصلب. يُعد هيكله الضخم وحرارته من الأمور التي تستحق المشاهدة. ومع ذلك، تُبقي العديد من المهام داخل الفرن وخارجه العملية بأكملها سليمة. من إعداد المواد الخام مثل خام الحديد، والحجر الجيري، وفحم الكوك إلى معالجة الحديد الزهر بعد الإنتاج، تتطلب هذه الوظائف معدات متخصصة وفِرق استعادة المنتجات الثانوية وموظفي مراقبة الجودة.

خارج الفرن، هناك سوق ضخم لشركات الخدمات اللوجستية لفحم الكوك وخام الحديد. تُنقل هذه المنتجات عبر شبكات السكك الحديدية أو الموانئ على سفن ضخمة حتى يتمكنوا من دخول فرن الانصهار من خلال الجزء العلوي منه. تُسمى الطريقة التي تُوضع بها المواد الخام داخل فرن الانصهار بـ "الشحن". يتم ذلك بعناية للتأكد من عدم حدوث أي خلل أثناء التفاعلات اللاحقة داخل الفرن التي تؤدي إلى الحديد الخام المنصهر.

نظرًا لأهمية حماية بيئتنا، تدرس المزيد والمزيد من مصانع الصلب كيفية استخدام المنتجات الثانوية من عمليات تنقية الفحم أو الحديد كمادة خام لفرن الانصهار بدلاً من مجرد الوقود أو الأعلاف التقليدية. كما أن الضغوط على سلاسل التوريد دفعت الصناعات إلى البحث عن مصادر أقرب لاحتياجاتها من المواد الخام، مما يعني أن الابتكارات مثل أفران الانصهار التي تُغذّى بأشكال بديلة من الطاقة ستكون ضرورية للحفاظ على القدرة التنافسية في المستقبل.

كيفية اختيار فرن الانصهار

يُجب النظر بعناية في العديد من العوامل قبل اتخاذ قرار بشأن من أو ماذا ستكون مُورّد فرن الانصهار لمصنع الصلب الذي ينوي المستثمر إنشاءه.

  • السعة: تختلف أحجام وسعة أفران الانصهار بشكل كبير، مع سعات تتراوح بين 50 و 7,000 متر مكعب. سيعتمد الخيار على عدد من الاعتبارات المحلية، بما في ذلك الطلب المقدر على الحديد والميزانية. عادةً ما يكون لفرن صناعي ذي سعة أكبر فائدة من الاقتصادات المقياسية، مما يُقلّل من تكلفة الإنتاج لكل وحدة.
  • نوع الفرن: تشمل خيارات نوع فرن الانصهار أنظمة BF-BOF (فرن الانصهار - فرن الأكسجين الأساسي) المُقترنة التقليدية، ونظام BF-BOF مع مُختزلات بديلة، واستخدام الحديد المُختزل مباشرةً (DRI)، وطريقة فرن الانصهار القوسي الكهربائي الهجين، أو استخدام تقنية السرير المتfluidized. لكل خيار تكاليف وفوائد وانبعاثات كربونية خاصة به، بحيث يجب إجراء تحليل دقيق لمشروع صناعة الصلب قبل اختيار أي منها.
  • الموقع: يُعد موقع فرن الانصهار مهمًا جدًا وسيعتمد على مدى قرب سوق الصلب. يُعد القرب من مناجم خام الحديد ومناجم الفحم أيضًا عاملًا مهمًا، وكذلك قرب الفرن من موقع تقليل المواد الخام. قد تكون المواقع الداخلية ملائمة للوصول إلى خام الحديد والفحم المستخرجين محليًا، بينما قد تُمكّن المناطق الساحلية الشركات من استيراد المواد الخام الأقل تكلفة من الخارج.
  • قدرات التقاط الكربون: مع تزايد مشكلة تغير المناخ، يبحث مشترون أفران الانصهار في صناعة الحديد والصلب بشكل متزايد عن الموردين الذين يقدمون قدرات التقاط الكربون. يحتوي هؤلاء الموردون على أفران مجهزة بتقنيات متقدمة لالتقاط انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تُولّد أثناء عملية تصنيع الحديد. من خلال الشراكة مع الموردين الذين يُولون أولوية لالتقاط الكربون، يمكن للمشترين المساهمة في جهود الاستدامة وتقليل البصمة الكربونية لإنتاج الصلب. لا يُساعد هذا في معالجة المخاوف البيئية فحسب، بل يُمكّن المشترين أيضًا من أن يكونوا أصحاب مصلحة مسؤولين في مكافحة تغير المناخ.

أسئلة شائعة حول تكلفة فرن الانصهار

س1: كيف يتم دفع ثمن فرن الانصهار؟

ج1: يتم حساب تكلفة فرن الانصهار عادةً على أساس لكل طن لنوع المعدن الذي سيتم إنتاجه. يُعد الحديد عادةً المعدن المُركز عليه بسبب الدور الحاسم الذي تُلعبه أفران الانصهار في إنتاجه.

س2: ما هو الاتجاه الحالي في تكاليف فرن الانصهار؟

ج2: تُشير آخر الأخبار المتعلقة بتكاليف فرن الانصهار إلى أنها ترتفع بشكل مطرد لأن اللوائح البيئية الأكثر صرامة تتطلب تكنولوجيا تُقلّل من انبعاثات الكربون.

س3: ما هو الجزء من فرن الانصهار الذي يشكل الجزء الأكبر من تكلفته؟

ج3: تُعد بطانة فرن الانصهار أغلى مكون، حيث تحتاج إلى الاستبدال بشكل منتظم وتُعد مكلفة التصنيع والتثبيت.

س4: ما هي العوامل التي تحدد تكلفة فرن الانصهار؟

ج4: يُعد حجم فرن الانصهار المُحدد الأساسي للتكلفة، إلى جانب تكنولوجيته وموقعه.

س5: هل ستزيد تكلفة فرن الانصهار أم ستنخفض في المستقبل؟

ج5: يتوقع المحللون أن تظل تكلفة أفران الانصهار في ارتفاع في المستقبل القريب، خاصةً في الدول النامية التي يكون فيها الطلب على الصلب مرتفعًا.