Construction and initial testing of a LABORATORY SCALE ELECTRIC ARC FURNACE

• Main Author: Jarnerud, Tova
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Materialvetenskap 2017
• Subjects: Materials Engineering; Materialteknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-215013

This work aims to describe the designing and construction of a 10 kg laboratory scale Electric Arc Furnace equipped with a system for measurement of electrical parameters. The EAF is used in a research project where the aim is to develop a new online measurement system for an optimized steel production with respect to a low energy consumption and resource efficiency. The laboratory scale is the first step in the project and will be followed by pilot testing and industrial testing, if the results are successful. In order to calculate how much energy that is fed into the system, the power and voltage were measured. To simplify the system at this initial stage with regard to energy and heat losses, the system is limited to treating pre-melted metal. This report provides some theoretical background for not only EAF´s, but also induction furnaces. This is due to that an induction furnace is used to melt the steel before the laboratory scale EAF is used. This report will give some advice based on the experience gained in this study. Furthermore, list important things to consider while working with this kind of equipment. Also, a system that manages to scale voltage and current signals to more easy handled magnitude is presented. The overall conclusion is that it was possible to construct an experimental setup, which can be used to perform on-line measurements from an electric arc furnace operated with steel and slag. === Det här arbetet beskriver designen och konstruktionen av en ljusbågsugn i labbskala, för 10 kg stål, som är utrustad med ett mätsystem för elektriska parametrar. Den här ljusbågsugnen används i ett forskningsprojekt som ska utveckla ett nytt uppkopplat mätsystem för optimerad stålproduktion med avseende på energi- och resurseffektivitet. Experiment i labbskala är det första steget i det här projektet, som efterföljs av tester i pilotskala och sedan industriell skala, om resultaten är bra. För att kunna räkna ut hur mycket energi som matas in i systemet så mättes ström och spänning. För att förenkla systemet i ett initialt skede med avseende på energi- och värmeförluster så begränsas systemet till att behandla redan smält metall. Den här rapporten tillhandahåller teoretisk bakgrund om inte bara ljusbågsugnar, utan även induktionsugnar eftersom att en induktionsugn används för att smälta stålet innan den labbskaliga ljusbågsugnen används. Den här rapporten ger råd av erfarenhet från den här studien. Vidare listas viktiga saker att ta hänsyn till när man jobbar med sådan här utrustning. Ett system som skalar upp och ner signalstyrka vid ström- och spänningsmätningar till mer hanterbara storlekar presenteras. Den övergripande slutsatsen är att det var möjligt att konstruera en försöksutrustning som kan användas till mätningar i ett uppkopplat system i en ljusbågsugn som körs med stål och slagg.