November 19, 2025
電気アーク炉における装入スクラップの溶解
溶解段階は、電気アーク炉（EAF）製鋼の中核をなします。現代のEAF設計は、電気的および化学的に供給できる最適化されたエネルギー入力により、溶解効率を最大化することを優先しています。
電気エネルギー入力
電気エネルギーはグラファイト電極を介して供給され、通常は主要な溶解エネルギー源として機能します。操作は中間電圧設定で始まり、電極がスクラップに穴を開けることができます。この初期浸透を加速するために、軽いスクラップが上に置かれることが多く、その間にスクラップの約15％が溶解します。電極が十分に埋まると、炉は高電圧、ロングアーク設定に切り替わります。これにより、屋根への放射線損傷を最小限に抑えながら、スクラップへの電力伝達を最大化します。溶融金属プールがすぐに炉床に形成されます。アークは最初は不安定ですが、炉が加熱され、溶融プールが拡大するにつれて安定し、より高い平均電力入力を可能にします。
化学エネルギー入力
化学エネルギーは、次の方法で溶解プロセスを補完します。
- 天然ガスを酸素（または酸素富化空気）と燃焼させる酸素燃料バーナーは、火炎放射と対流によってスクラップを加熱します。
- 酸素ランス法。酸素は、多くの場合、消耗性のパイプを介して注入され、熱い鉄を酸化させることでスクラップを熱的に「切断」し、強烈な局所熱を放出します。
溶融浴が確立されると、酸素を直接鋼にランスすることができます。これにより、炭素、ケイ素、マンガン、アルミニウム、リンなどの元素との発熱反応が促進され、残りのスクラップを溶解するための追加の熱が発生します。結果として生じる金属酸化物はスラグに報告されます。酸素と炭素の反応により一酸化炭素が生成され、これは炉内で燃焼するか、オフガスシステムによって抽出および処理されます。
装入とプロセス制御
2回目の装入に対応するために十分なスクラップが溶解した後、炉は再装入されます。最終装入がほぼ溶解すると、露出した側壁は強烈なアーク放射から保護する必要があります。これは、電圧を下げるか、より効果的には、アークを埋め、耐火物を保護し、熱効率を向上させる発泡スラグを作成することによって実現されます。
精錬への移行
完全溶解が達成されると（「フラットバス」状態）、温度測定と浴サンプリングが実施されます。化学分析により、精錬段階に必要な酸素吹き込み速度が決定され、精錬後に最終決定されるバルク合金添加の予備計算が可能になります。
電気エネルギーと化学エネルギーを連携して使用し、慎重なプロセス制御を行うことで、EAFはスクラップ鋼を効率的に溶融浴に変換し、その後の精錬とタッピングの準備を整えます。
当社はプロの電気炉メーカーです。詳細なお問い合わせ、またはサブマージアーク炉、電気アーク炉、取鍋精錬炉、その他の溶解設備が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください susan@aeaxa.com
