November 26, 2025
電気アーク炉の特徴
この電気アーク炉（EAF）は、主に電気エネルギーを熱源として使用します。グラファイト電極と金属装入材の間にアークが形成され、2,000℃から6,000℃を超える温度を生成します。スクラップ鋼は、アーク放射、対流熱伝達、および伝導の組み合わせによって溶解します。溶解期間のほとんどの間、高温のアークは装入材に囲まれており、排ガスからの熱損失を最小限に抑え、転炉などの他の製鋼設備と比較して高い熱効率をもたらします。さらに、電気加熱により精密な温度制御が可能であり、プロセス要件に応じて、酸化性または還元性雰囲気、さらには常圧または真空を含むさまざまな条件下で操作を実行できます。
EAF製鋼プロセスは比較的短く、設備が簡単で、操作が便利で、汚染を制御しやすいです。低い設備投資で済み、占有スペースが少なく、転炉ベースの生産に必要な複雑な製鉄システムに依存しません。
EAF製鋼は、原料の使用において高い柔軟性を示します。スクラップ鋼が主な装入材として機能しますが、溶銑（高炉またはホットメタルラドルから）、直接還元鉄（DRI）、熱間ブリケット鉄（HBI）、銑鉄、およびその他の固形または液体の鉄含有原料も処理できます。
炉の雰囲気を制御し、スラグ組成を調整または交換することが比較的容易であるため、溶解、脱炭、脱リン、脱ガス、介在物除去、温度制御、組成調整（合金化）など、複数の冶金操作を同じ容器内で完了できます。EAF生産は本質的にバッチベースであり、一定の範囲内で柔軟な製品切り替えが可能です。最新のEAFは、重油/軽油、微粉炭、または天然ガスなどの重要な補助エネルギー入力も利用しています。これらの特徴により、EAF製鋼は適応性が高く、操作が柔軟で、広く適用できます。
EAFは、リン、硫黄、酸素含有量の少ない高品質鋼を製造でき、鉛、ホウ素、バナジウム、チタン、希土類金属などのさまざまな元素との合金化も可能です。これにより、軸受鋼、ステンレス鋼、耐酸鋼、工具鋼、電気鋼、耐熱鋼、磁性材料、特殊合金など、多様な高級鋼および合金鋼の製造が可能になります。
これらの利点にもかかわらず、現在の中国のスクラップ鋼のコストと電気料金は、一般的な鋼材および長尺製品の生産において、転炉ベースのルートと比較してEAF製鋼の競争力を制限しています。したがって、EAFは、少量生産、多品種、高合金含有量を特徴とする特殊鋼の生産において主に主導的な地位を占めています。
世界的に、多くの短工程EAFメーカーが高生産性炉設計を採用しています。さらに、専用の還元期間を含む従来の三相操作は、外部精錬などの複合プロセス技術にますます置き換えられており、EAF補助システムと設備はより完全かつ合理的になっています。その結果、EAF鋼のグローバルシェアは年々増加し続けています。
発展途上国である中国は、大規模なインフラ開発の初期段階にあり、大量のスクラップ鋼回収の時期はまだ完全に到来していません。さらに、国の電力インフラは依然として不均一に発展しており、電気料金は依然として比較的高くなっています。その結果、中国におけるEAF製鋼の成長は抑制され、転炉ベースの生産の急速な拡大に遅れをとっています。EAF鋼の総生産量は増加し続けていますが、国の総鋼生産量に占める割合は年々減少しており、これは電気アーク炉のグローバルな開発パターンとは逆の傾向です。
中国の電力インフラの将来的な改善、スクラップ資源の蓄積、環境保護と鉱物資源管理に関する国家政策の強化に伴い、中国のEAF製鋼は勢いを増すと予想されます。これらの条件が整えば、中国の電気アーク炉製鋼技術はより包括的に進歩し、グローバルなトレンドにさらに近づくでしょう。
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