November 22, 2025
で使用される主要な原料は電気アーク炉（EAF）製鋼はスクラップ鋼です。しかし、現在のスクラップ鋼資源の不足は、EAF製鋼のさらなる発展に対する大きな障害となっています。この課題に対処するためには、EAF製鋼で使用される原料の代替品を特定することが不可欠です。主な代替品には、溶銑、脱炭粒状鉄、炭化鉄、複合金属材料などがあります。本日は、代替品としての溶銑の詳細な検討に入ります。
EAF製鋼に溶銑を組み込むことには、以下に示すように、数多くの利点があります。
非フラット溶融プール炉の最適化された電力供給: フラット溶融プールを備えていない炉の種類の場合、溶銑を使用することで電力供給を最適化できます。溶融プールの早期形成を促進し、高電力供給の持続時間を長くし、その結果、全体の製錬サイクルを短縮します。
熱効率の向上: 溶銑は、製錬プロセスに物理的および化学的熱の両方を提供し、それによって全体の熱効率を向上させます。この熱入力の増加は、金属の溶解と精錬を加速し、より効率的な生産につながります。
有害不純物の希釈: 溶銑は、溶鋼中に存在する有害な金属不純物元素の濃度を希釈する能力を持っています。この希釈効果は、よりクリーンで高品質な最終製品の達成に役立ち、厳しい業界基準を満たします。
溶銑の添加量は単に「多ければ多いほど良い」というものではないことに注意することが重要です。代わりに、溶銑の比率を30％から50％の間に維持することが推奨されます。具体的には、酸素供給強度が低い場合、最適な鉄対装入（または文脈によっては鉄対水）比率は約30％です。逆に、酸素供給強度が高い場合は、この比率を約50％まで増やすことができます。
たとえば、ドイツのPrime社が開発したQuantum電気アーク炉は、十分な予熱効果を達成するために、装入物の少なくとも50％をスクラップで構成する必要があると規定しています。しかし、オールメタル水力発電炉が採用している転炉ベースの製錬方法は、ある程度、持続可能な開発の観点からEAFの競争力を低下させています。
結論として、スクラップ鋼はEAF製鋼の要である一方、溶銑やその他の代替品の戦略的な組み込みは、資源の制限を克服し、生産効率を向上させる有望な道筋を示しています。溶銑の比率を慎重に制御し、製錬プロセスを最適化することにより、EAF製鋼は、ますます競争の激化する産業環境において進化し、繁栄し続けることができます。
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