Electric Arc Furnace Waste Heat Recovery System 

Heat Recovery from waste gas of the Electric Arc Furnace ( EAF ) represents a great opportunity to reduce the consumption of primary energy. It has been estimated that 25% to 30% of the total energy provided to the steelmaking processes by means electric arc furnace is lost by primary fumes.

SARRALLE offers the possibility to substitute the Cooling Components ( Water Cooled ducts and Air Cooler/Quenching Tower ) by Heat Recovery Components ( Hot Water Cooled Components and Heat Exchanger ) to recover this energy.

Standard Fume Exhaust System ( FES )

In the standard Fume Exhaust System, in order to protect the downstream filtering systems ( cyclon and bag filter house ), the off-gases generated by the EAF are cooled down by a sequence of the following equipment: Water cooled elements , Quenching Tower and Dilution with secondary extraction fumes from canopy.

During the melting phase in the EAF , large amounts of combustible gases, such as cargon monoxide, are generated. The high temperatures of these gases are controlled by introducing dilution air through the gap between roof elbow and mobile duct. Generally, these fumes after dilution have a temperature over 1.200ºC, which is too high for a single sheet duct. For this reason in the standard design, water cooled elements are used to conveying the fumes. The standard cooling system employs water to absorb heat from the hot fumes, which is then cooled by air cooler or quenching tower.

Waste Heat Recovery System Solutions ( WHRS )

SARRALLE offers 2 different systems solutions for heat recovery from waste gas of the Electric Arc Furnace:

1. Evaporative Colling System ( ECS )

This System is based on recovery part of the energy contained in the off-gasses produced during the EAF , converting the recirculating water, entering at boiling point into the duct cooling circuit , into steam.

2. Heat Exhanger Recovery Boiler Type System

This System is based on recovery part of the energy contained in the off-gasses produced during the EAF, converting the recirculating water into steam in a Heat Exchanger Recovery system, define as a Boiler Type System.

All the propose systems will produce steam to be used by steel manufactures in its existing consumers. Like option, the recovered heat could be converted into electric power by using an organic Rankine Cycle ( ORC ) turbine.The WHRS will be connected to the Fumes primary circuit of the EAF extraction, placed after Water Cooled Ducts, and located outside of the meltshop bay.

The HMI of the WHRS will be integrated in the HMI of the EAF, so all the process could be kept under control by the furnace operator.

The generated steam could be used in RH vacuum degasser or reinforcement of steam net of the factory.

Do you want to know more about these new solutions?

Contact with SARRALLE  writing to: wastetreatment@sarralle.com

Sistema de Recuperación de Calor del Horno de Arco Eléctrico

La recuperación de calor de los gases residuales del Horno de Arco Eléctrico ( EAF ) representa una gran oportunidad para reducir el consumo de energía primaria. Se estima que del 25% al 30% de la energía total aportada a los procesos siderúrgicos por medio de hornos de arco eléctrico se pierde por los humos primarios. 

SARRALLE ofrece la posibilidad de sustituir los Componentes de Enfriamiento ( Conductos Refrigerados por Agua y Enfriador de Aire/Torre de Enfriamiento ) por Componentes de Recuperación de Calor ( Componentes Enfriados por Agua Caliente e Intercambiador de Calor ) para recuperar esa energía.

Sistema de Aspiración de Humos estándar ( FES )

En el sistema de aspiración de humos estándar, para proteger los sistemas de filtración existentes en la instalación ( ciclón y filtro de mangas ) , los gases generados en el horno de arco eléctrico se enfrían mediante una secuencia de los siguientes equipos: Elementos refrigerados por agua, Torre de Enfriamiento y Dilución con humos de extracción secundaria del Canopy.

Durante la fase de fusión en el horno de arco eléctrico , se generan grandes cantidades de gases combustibles , como el monóxido de carbono. Las altas temperaturas de estos gases se controlan introduciendo aire de dilución por el hueco entre el codo de la bóveda y el conducto móvil. Generalmente, estos humos después de la dilución tienen una temperatura superior a 1.200ºC , que es demasiado alta para un conducto de una sola hoja. Por esta razón, en el diseño estandar, se utilizan elementos refrigerados por agua para transportar los humos. El sistema de enfriamiento estandar emplea agua para absorber el calor de los humos calientes, que luego se enfría mediante un enfriador de aire o una torre de extinción.

Soluciones de Sistemas de Recuperación de Calor ( WHRS )

SARRALLE ofrece 2 soluciones de sistemas diferentes y no excluyentes para la recuperación de calor de los gases residuales del Horno de Arco Eléctrico:

1. Sistema de Enfriamiento Evaporativo 

Este sistema está basado en la recuperación de parte de la energía contenida en los gases producidos durante el proceso de fusión en el EAF , convirtiendo el agua recirculante, que ingresa en punto de ebullición al circuito de enfriamiento del conductos , generando vapor.

2. Sistema Tipo Caldera de Recuperación de Intercambiador de Calor.

Este sistema está basado en la recuperación de parte de la energía contenida en los gases producidos durante el proceso de fusión en el EAF, convirtiendo el agua recirculante en vapor en un sistema de Recuperación de intercambiador de Calor, definido como un Sistema tipo Caldera.

Ambos sistemas propuestos producirán vapor para ser utilizado por los fabricantes de acero en sus consumos existentes. Como opción, el calor recuperado podría convertirse en energía eléctrica mediante el uso de una turbina de Ciclo Orgánico Rankine ( ORC ). El WHRS se conectará al circuito primario de extracción de humos del EAF, colocándose después de los conductos refrigerados en el exterior de la nave de acería.

El HMI del WHRS se integra en el HMI del EAF , de modo que el/la operador/a del horno pueda mantener todo el proceso bajo control.

El vapor generado se puede utilizar en el desgasificador de vacío RH o como refuerzo de la red de vapor existente en la planta. 

¿Te gustaría saber más sobre estas nuevas soluciones?

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