電気アーク炉（EAF）入門

耐火物が何に使われているかご存知ですか？電気アーク炉（EAF）？ そして、耐火物工場がどのように効果的に粉塵の防止と除去を行っているのか疑問に思ったことはありませんか？ 電気アーク炉メーカーの編集者が、その洞察を提供します。 まず、電気アーク炉とは何かを理解することから始めましょう。

電気アーク炉は、金属または非金属電極によって生成されるアーク放電によって熱を発生させる工業炉です。 一般的な電気アーク炉の種類には、三相電気アーク炉、消耗電極電気アーク炉、単相電気アーク炉、抵抗電気アーク炉などがあります。 EAFの炉体は、炉扉、炉蓋、出湯樋、炉底、炉壁など、いくつかの主要なコンポーネントで構成されています。

EAFの炉底と炉壁は、一般的にアルカリ性です。 電気アーク炉製鋼は、炉容量1トンあたりの変圧器容量に基づいて、高出力、通常出力、超高出力の電気アーク炉に分類できます。 EAF製鋼では、黒鉛電極を使用して電気エネルギーを炉に導入し、電極先端と装入材の間に形成されるアーク放電が主要な熱源となります。 電気エネルギーが熱源として利用されるため、炉内雰囲気の精密な制御が可能であり、より酸化しやすい元素を含む鋼の溶融に非常に有利です。

電気アーク炉製鋼は、発明後間もなく合金鋼の溶融に採用され、その後大幅な発展を遂げました。 近年、EAF設備と製錬技術の漸進的な改善と、電力産業の急速な発展に伴い、EAF製鋼のコストは着実に低下しています。 現在、EAFは合金鋼だけでなく、通常の炭素鋼も製造できるようになり、主要工業国の総鋼生産量におけるその生産量は増加し続けています。

EAF技術の開発は、耐火材料の進歩と密接に関連しています。 高出力の使用に基づく直流（DC）電気アーク炉、炉底ガス攪拌、炉底出湯などのEAFの進化は、新しい耐火材料の開発と応用と切り離せません。 これらの技術的成果は、耐火材料の消費を削減しただけでなく、自動制御も容易にしました。

EAFは、炉蓋（炉カバーとも呼ばれます）、炉壁、炉底、出湯樋で構成されています。 炉蓋はドーム型で可動式であり、外輪は水ジャケット付きの鋼構造で作られています。 溶融中、炉蓋は常に高温にさらされ、炉ガスやスラグ粉末などによる急激な温度変化を受けます。 また、化学的攻撃、電極アークからの放射、煙や埃からの浸食にも直面します。 炉の上部への埃の蓄積は、熱放散を妨げる圧力を発生させます。 さらに、炉蓋は、昇降中に機械的衝撃を受け、炉内張り全体の中で最も弱い部分となっています。 したがって、電気炉の寿命は、多くの場合、その炉蓋の寿命を指します。

DCアーク炉では、単一電極構造のため、ホットスポット領域がなく、炉上部の水冷面積が拡大し、耐火材料の使用条件が大幅に改善されています。 1980年代に入り、EAF容量の拡大と単位電力の急速な改善に伴い、炉蓋の作業条件はより厳しくなり、使用される耐火材料に大きな変化が生じました。

要約すると、電気アーク炉は、効率的で信頼性の高い運転を保証するために高度な耐火材料に依存する洗練された工業用デバイスです。 EAFの構成と作業条件、および耐火材料の開発を理解することは、その性能を最適化し、耐用年数を延ばすために不可欠です。

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