Présentation du produit – Le défi du pot à scories EAF
An pot à scories EAF(oupoche à scories pour four à arc électriqueIl ne s'agit pas simplement d'une version réduite d'un pot de convertisseur BOF. Il fonctionne sous des contraintes totalement différentes, ce qui en fait l'une des pièces moulées les plus exigeantes d'une aciérie.
Les fours à arc électrique produisent du laitier par lots tous les45 à 90 minutes– souvent 12 à 20 chaleurs par jour. Chaque cycle comprend :
1. Remplissageavec des scories fondues à 1 600–1 700 °C (y compris des gouttelettes métalliques)
2. Holdingpendant que le pot est transporté sur des sols inégaux
3. Dumpingpar inclinaison de grue, parfois avec impact contre le bord d'une fosse à scories
4. Refroidissement par airà moins de 300 °C avant le prochain remplissage – créant des conditions extrêmeschoc thermique
5. Contrairement aux pots à scories des convertisseurs à oxygène qui reçoivent généralement une seule scorie par poste, les pots à arc électrique peuvent être soumis àChauffage et refroidissement rapides jusqu'à 20 fois par jourCes cycles thermiques à haute fréquence entraînentfissuration par fatigue thermique– le mode de défaillance numéro 1 des pots à scories des fours à arc électrique.
De plus, la composition chimique des scories de four à arc électrique (EAF) varie considérablement en fonction de la qualité de la ferraille, des ajouts d'alliages et des méthodes d'affinage. Les scories peuvent être **fortement basiques** (riches en CaO, collantes) ouacide(riche en SiO₂, fluide). Chacune requiert un profil interne et une réponse du matériau différents.
Womic Steel a développéPots à scories optimisés pour four à arc électriquequi répondent à trois problèmes spécifiques :
●fissuration par fatigue thermique– résolu par acier à grain fin + traitement thermique de refroidissement contrôlé
●Gel des scories– résolu par un contour intérieur à double pente breveté et un revêtement antiadhésif
●Dommages mécaniques lors du déversement– résolu par un rebord renforcé et une forme absorbant les chocs
Pourquoi choisir Womic Steel pour votre pot à scories EAF ?
| Fonctionnalité | Avantage spécifique aux fours à arc électrique |
| Acier microallié Nb-V | De faibles quantités de niobium et de vanadium bloquent les joints de grains, retardant ainsi l'amorçage des fissures de fatigue thermique. Il a été prouvé que ce matériau augmente de 70 % le nombre de cycles avant rupture par rapport à l'acier moulé standard. |
| Trempe accélérée + revenu | Après austénitisation, l'air forcé (et non l'air immobile) crée une structure perlite+bainite plus fine – une résistance beaucoup plus élevée aux chocs thermiques. |
| Bassin intérieur à double pente | Pente supérieure de 12°, pente inférieure de 8°, avec une zone plane verticale de 150 mm au point d'impact. Temps de décrassage réduit de 40 % lors des essais sur site. |
| ** Revêtement céramique antiadhésif (intérieur) ** | Revêtement bicomposant alumino-silicaté de 3 mm d'épaisseur, résistant à l'adhérence des scories basiques. Intervalle de réapplication supérieur à 12 mois. |
| Option de tourillon forgé | Pour les cuves de plus de 50 tonnes, nous pouvons fournir des tourillons forgés et assemblés séparément (verrouillés mécaniquement + soudures à pleine pénétration) pour une durée de vie maximale en fatigue. |
| Analyse par éléments finis dynamique avec contrôle thermique | Nous avons simulé 1 000 cycles de 800 °C ΔT (chauffage de 300 °C à 1 600 °C, refroidissement de 1 600 °C à 300 °C) afin de vérifier l’absence d’amorçage de fissures. Rapport inclus. |
| Conception à faible dilatation thermique | Un gradient d'épaisseur de paroi optimisé réduit les contraintes thermiques dans la zone du bord supérieur – l'emplacement le plus fréquent des fissures. |
| Interface spécifique EAF | Nous personnalisons le contour du bord supérieur du pot pour qu'il corresponde à l'ouverture de la porte à scories de votre four et à la géométrie du bec verseur – aucun risque d'éclaboussures ou de déversements. |
Nous fournissons également unprogramme d'inspection des navettes de pots à scories– nous formons votre personnel à effectuer des contrôles par ultrasons en service, et nous remplaçons les potentiomètres selon un cycle planifié, minimisant ainsi les temps d'arrêt imprévus.
Spécifications techniques – Pot à scories optimisé pour four à arc électrique
Plage de capacité recommandée pour les tailles de fours à arc électrique (EAF) courantes
| Capacité nominale du four à arc électrique (tonnes) | Volume de scories par coulée (tonnes) | Capacité de pot recommandée (tonnes) | Poids du pot (tonnes) | Cycles quotidiens (typiques) |
| 60 | 12–18 | 15–20 | 12–18 | 15–20 |
| 80 | 16–24 | 20–30 | 18–26 | 15–20 |
| 100 | 20–30 | 30–40 | 26–36 | 12–18 |
| 120 | 25–35 | 40–50 | 36–46 | 12–15 |
| 150 | 30–45 | 50–65 | 46–60 | 10–15 |
| 180 | 40–55 | 65–80 | 60–75 | 8–12 |
La capacité du pot doit être de 1,2 à 1,5 fois le volume de scories pour permettre la formation de mousse de scories sans débordement.
Qualités de matériaux spécifiques aux fours à arc électrique
| Grade | Microstructure | Résistance à la fatigue thermique | Idéal pour |
| ZG270-500 Modifié (Nb 0,03 %, V 0,05 %) | Ferrite/perlite à grain fin | +++ | FAE général, rentable |
| GS-20Mn5 (1,1120) | martensite trempée + bainite | ++++ | Four à arc électrique (EAF) haute puissance avec de nombreux cycles par jour |
| ASTM A27 65-35 Mod (avec Cu+Ni) | Martensite trempée et revenue | ++++ | Four à arc électrique en acier inoxydable (scories corrosives) |
| 1,6220 (16MnCr5) | Boîtier cémenté + noyau robuste | +++++ | Service extrême > 20 cycles/jour |
Notre recommandation :Pour la plupart des applications EAF,GS-20Mn5 + trempé et revenuoffre le meilleur compromis entre coût, résistance à la fatigue thermique et réparabilité.
Caractéristiques dimensionnelles spécifiques aux fours à arc électrique
| Fonctionnalité | Exigence EAF | Conception en acier Womic |
| Hauteur du bord supérieur | Doit être suffisamment bas pour passer sous la porte à scories, mais suffisamment haut pour éviter les éclaboussures. | Jante avant allongée (côté tapotement) de 100 mm plus haute que la jante arrière |
| Angle d'inclinaison du tourillon | Inclinaison à 45° pour une vidange complète | Décalage de l'axe du tourillon de 50 mm vers le bord de coulée – auto-drainant |
| Forme du fond | Conique pour scories collantes de four à arc électrique | Cône à sommet incliné à 120° avec un rayon de 50 mm à la pointe – élimine le talon de scories |
| Anneaux de levage | Points de levage supplémentaires pour la maintenance | Quatre œillets intégrés pour sangles |
| Trou de drainage (facultatif) | Pour évacuer les scories liquides résiduelles avant solidification complète | 50 mm de diamètre avec bouchon fileté, situé au point le plus bas |
Données d'essais de fatigue thermique (simulées)
| Paramètre | Valeur |
| Norme d'essai | Womic interne (basé sur la norme ASTM E606) |
| ΔT par cycle | 1 300 °C (300 °C → 1 600 °C → 300 °C) |
| Maintien du temps à température maximale | 10 minutes |
| méthode de refroidissement | Air pulsé (simulant les conditions réelles du sol) |
| Cycles jusqu'à fissure de 1 mm (acier moulé standard) | ~1 500 cycles |
| Cycles jusqu'à fissure de 1 mm (qualité Womic EAF) | ~3 200 cycles |
| Amélioration | +113% |
Contrôle qualité des pots à scories EAF – Validation par cyclage thermique
Au-delà des essais non destructifs standard, nous effectuonsessais de cyclage thermique destructifsSur des échantillons de première qualité, une éprouvette plus petite (ayant subi le même traitement thermique) est soumise à des cycles thermiques accélérés dans notre four de laboratoire. Les fissures sont mesurées par ressuage tous les 500 cycles. L'essai est interrompu lorsque la longueur de la fissure dépasse 3 mm. Le nombre de cycles atteints est enregistré et garanti conforme à vos exigences minimales (généralement 2 500 cycles).
Contrôles supplémentaires spécifiques à l'EAF :
cartographie ultrasonique de l'épaisseur de la paroi– nous produisons une carte d'épaisseur codée par couleur de l'ensemble du pot, mettant en évidence toutes les zones inférieures à la valeur nominale.
Inspection du rayon de la base du tourillon– à l’aide d’un gabarit de contour personnalisé, nous vérifions que le rayon est de 50 mm minimum.
rectitude du bord– après traitement thermique, nous mesurons la planéité du rebord ; un écart ≤5 mm assure un ajustement correct avec la porte à scories.
Procédé de fabrication – Coulée à cycle de service EAF
1. Ingénierie sur mesure– Nous analysons votre four à arc électrique : type, méthode de coulée, basicité du laitier, cycles par jour, capacité de la grue et agencement du sol.
2. Simulation du cycle thermique par éléments finis– 1 000 cycles virtuels permettent d’identifier les points chauds ; nous ajoutons des nervures ou modifions l’épaisseur en conséquence.
3. Motif avec profil EAF– Y compris le rebord avant surélevé et la position asymétrique du pivot.
4. Acier ultra-propre– EAF + LF + VD + coulée sous atmosphère inerte. Objectifs : S < 0,012 %, P < 0,015 %, H < 2 ppm.
5. Casting unique– Pot intégré + tourillons (ou tourillons forgés séparés pour >50 tonnes).
6. Solidification contrôlée– Utiliser des colonnes montantes exothermiques uniquement sur les sections épaisses ; placer des refroidisseurs près des jonctions de tourillons pour éviter le retrait.
7. Traitement thermique– Trempé (air forcé) + Revenu → structure bainitique fine.
8. Premier UT et MT– Rejeter tout pot présentant des défauts linéaires >2mm.
9. Bol intérieur de la machine– Usinage CNC du contour à double pente.
10.Appliquer un revêtement antiadhésif– Deux couches de céramique, épaisseur totale de 2,5 à 3,0 mm, durcies à 350 °C.
11.CND final (UT à réseau phasé)– Concentrez-vous sur les zones de transition.
12.Test de charge (facultatif)– Avec témoin, en utilisant une cellule de charge calibrée à 1,25 fois la capacité nominale.
Emballage et expédition des pots à scories EAF
Les cuves EAF sont souvent plus petites que les cuves BOF, mais livrées en plus grandes quantités. Nous proposons :
●Conception empilable– grâce à des séparateurs en bois, jusqu'à 3 pots peuvent être empilés dans un conteneur de 40 pieds (ce qui permet de réduire les frais de transport).
●caisses de transport en acier sur mesure– pour plusieurs envois de pots, réutilisable.
●Délai de livraison du premier article– 16 semaines (comprend le test de modélisation et de validation).
●Délai de production par lots– 8 à 10 semaines pour les unités supplémentaires.
Études de cas axées sur l'EAF
Cas 1 : Four à arc électrique de 80 t, mini-aciérie mexicaine – Élimination de la fatigue thermique
Problème:Les pots précédents ont duré 9 mois (environ 4 500 cycles) puis ont développé des fissures radiales sur le bord.
Solution:Womic a fourni des pots GS-20Mn5 avec une structure trempée et revenue, un profil intérieur à double pente et un revêtement antiadhésif.
Résultat:Après 14 mois (7 200 cycles), aucune fissure visible. Deuxième commande de 12 pots passée.
Cas n° 2 : Four à arc électrique (EAF) de 150 t à courant continu, laminoir sud-coréen pour acier inoxydable – Scories hautement corrosives
Problème:Les scories à haute teneur en Cr2O3 ont rongé les pots conventionnels en 6 mois.
Solution:Alliage personnalisé ASTM A27 65-35 avec ajout de Cu (0,5%) et Ni (1,0%), plus revêtement céramique sur toute la surface intérieure.
Résultat:Durée de vie prolongée à 18 mois, soit 3 fois plus qu'auparavant. Le revêtement des pots a également permis de réduire de 50 % le temps de gel des scories.
Cas 3 : Four à arc électrique de 60 tonnes, fonderie indienne – Coulées fréquentes (plus de 20 coulées par jour)
Problème:Les pots se sont fissurés en moins de 3 mois en raison d'un temps de refroidissement insuffisant entre les cycles.
Solution:Pot repensé avec des parois plus fines (40 mm au lieu de 60 mm) et des ailettes de refroidissement externes pour une dissipation thermique plus rapide. Recommandation d'un système de refroidissement à air pulsé également ajoutée.
Résultat:Le risque de fissuration est retardé à 10 mois. Le poids réduit des pots a également diminué l'usure des grues.
Applications – Où les pots à scories EAF sont indispensables
●Ateliers de four à arc électrique (EAF) en acier au carbone(produits longs, produits plats)
●Fusion EAF de l'acier inoxydable(scories hautement corrosives)
●fours à arc pour aciers alliés et aciers à outils
●fours à arc de fonderie(fonte de fer et d'acier)
●Production d'acier à base de fer spongieux / DRI(scories riches en FeO)
●usines de recyclage des poussières de four à arc électrique(récupération du zinc contenu dans les poussières de four à arc électrique)
Foire aux questions (FAQ) – Spécifique à l'EAF
Q : Comment savoir si mon four à arc électrique a besoin d'un pot à scories spécial ?
R : Si vous effectuez plus de 10 coulées par jour ou si vous constatez des fissures sur vos cuves standard dans les 12 mois suivant leur installation, une conception optimisée pour four à arc électrique (EAF) est nécessaire. De plus, si vous observez une adhérence excessive du laitier ou si vous devez le casser manuellement, notre profil antiadhésif vous sera utile.
Q : Puis-je utiliser le même pot à scories pour un convertisseur à oxygène et un four à arc électrique ?
A : Non recommandé – Les creusets EAF sont conçus pour des cycles plus rapides, des parois plus fines et des propriétés d'adhérence du laitier différentes. L'utilisation de creusets BOF dans un EAF entraîne des fissures prématurées ; l'utilisation de creusets EAF dans un BOF peut les surchauffer. Utilisez toujours des creusets dédiés.
Q : Proposez-vous des programmes de financement ou d'échange de cannabis ?
R : Oui, nous proposons un service de cuves à scories : vous payez à la tonne d’acier produite, et nous sommes propriétaires et responsables de l’entretien des cuves. Engagement minimum de 5 ans. Renseignez-vous pour plus de détails.
Q : Quelle est la durée de vie typique d'un revêtement antiadhésif ?
A : En conditions normales d'utilisation d'un four à arc électrique (laitier de base, 15 cycles/jour), le revêtement a une durée de vie de 9 à 12 mois. Le revêtement peut être renouvelé sur votre site par nos techniciens (ou nous pouvons vous fournir un kit de revêtement). Le coût de remplacement du revêtement représente environ 15 % du prix d'un four neuf.
Q : Comment gérez-vous le remplacement d'urgence si un pot tombe soudainement en panne ?
A : Nous conservons dans notre entrepôt un petit stock de sécurité (2 à 4 pots) de tailles EAF courantes. Pour les clients ayant un contrat de service, nous assurons une livraison par avion sous 72 heures.
Q : Peut-on ajouter des capteurs de température à la casserole ?
R : Oui, nous pouvons installer des logements pour thermocouples (jusqu'à 4 emplacements) avec gaine en Inconel. Les capteurs peuvent être connectés à un moniteur portable ou intégrés à votre système de contrôle-commande distribué.
Q : Quelles sont les exigences en matière de finition de surface pour l'adhérence des scories de four à arc électrique ?
A : La cuve intérieure doit être usinée avec une rugosité Ra ≤ 6,3 μm. Les surfaces brutes de fonderie favorisent l'adhérence. Notre conception à double pente, associée à un usinage de précision, réduit considérablement ce phénomène.
Q : Comment nettoyer un creuset à scories si les scories gèlent à l'intérieur ?
A : N'utilisez jamais de marteau mécanique directement sur la paroi de la casserole – cela provoque des fissures. Utilisez plutôt une perforatrice à oxygène pour créer un canal, puis chauffez la casserole uniformément. Notre revêtement antiadhésif réduit les risques de gel.
Prêt à améliorer la gestion de vos scories de four à arc électrique ?
Contactez Womic Steel pour unévaluation gratuite de la fatigue thermiqueconcernant vos pots à scories actuels – nous vous recommanderons des modifications de conception et prédirons une prolongation potentielle de leur durée de vie.
Site web: www.womicsteel.com
E-mail: sales@womicsteel.com | eaf@womicsteel.com
Tél/WhatsApp/WeChat :
Victor : +86 15575100681
Jack : +86 18390957568
Acier Womic – Conçu pour le rythme intense de la fabrication de l'acier au four à arc électrique.
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