November 22, 2025
電気アーク炉と中周波誘導炉の比較
中周波誘導炉は、従来の電気アーク炉（EAF）と比較して、明確な精錬能力とプロセス適応性を示します。以下に、精錬性能と運転特性における主な違いを概説します。
1. 精錬能力
- 脱リンと脱硫：
EAFは、主にスラグの状態により、リンと硫黄の除去において誘導炉よりも優れています。EAFでは、アークがスラグを直接加熱（「ホットスラグ」）し、不純物を効果的に除去する活発なスラグ-金属反応を可能にします。誘導炉は、溶融金属からの熱伝達（「コールドスラグ」）に依存するため、スラグの反応性が低く、脱硫/脱リン能力が限られています。
- ガス含有量と合金回収率：
EAFは、アークイオン化が窒素分子を解離させ、それが溶湯に吸収されるため、窒素レベルが高くなる傾向があります。誘導炉は一般的に、窒素含有量が低く、酸素含有量が高い鋼を生成します。合金回収率は通常、アークに関連する揮発と酸化損失が減少するため、誘導炉の方が高くなります。
2. 合金元素の収率
合金元素は、酸化と揮発損失が少ないため、誘導炉の方が回収率が高くなります。EAFでは、高いアーク温度が酸化を促進し、特にリターン（リサイクルスクラップ）を溶解する際に顕著です。例：
- アルミニウム回収率：誘導炉92〜96％ vs. EAF 85〜90％
- タングステン回収率：誘導炉90〜94％ vs. EAF 85〜90％
誘導加熱は燃焼を最小限に抑え、リターンからの貴重な合金の回収をより効率的にします。
3. 炭素制御
誘導加熱は外部炭素を導入しないため、非常に低炭素の溶湯（例：0.020％Cまで）の製造が可能です。対照的に、EAFはグラファイト電極を使用するため、必然的に炭素含有量が増加します（通常0.06％C以上）。これにより、誘導炉は低炭素、高合金鋼、特殊合金に特に適しています。
4. 攪拌と反応速度論
誘導炉は固有の電磁攪拌を生成し、反応速度論を強化し、温度と組成の均質化を加速し、介在物の浮上を改善します。EAFは電磁攪拌機を装備できますが、その攪拌効率は一般的に誘導システムを下回ります。ただし、誘導炉での過度の攪拌は、介在物の除去を妨げ、耐火物の摩耗を加速する可能性があります。
5. プロセス制御
誘導炉は、温度、精錬時間、攪拌強度をより正確に制御できます。オペレーターは、プロセス全体で安定した温度を容易に維持し、パラメーターを調整できるため、EAFと比較して柔軟性が高くなります。
6. 用途
合金回収、炭素制御、攪拌の利点を考慮すると、中周波誘導炉は、高合金鋼、ステンレス鋼、工具鋼、電気合金、精密合金、高温合金に広く使用されています。スタンドアロンの溶解ユニットとして機能したり、二重精錬ルートで二次精錬プロセス（例：電気スラグ再溶解、アルゴン-酸素脱炭）と組み合わせたりすることができます。
要約すると、EAFはより強力な酸化精錬と不純物除去を提供しますが、誘導炉は正確な組成制御、高い合金収率、低炭素溶解に優れており、それぞれが異なる冶金学的要件に適しています。
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