Výroba oceli elektrickým obloukem

Proces

Po odběru žáru se odsune střecha a ohniště se zkontroluje a v případě potřeby opraví. Mostový jeřáb pak nabíjí pec šrotem z válcové lžíce, která je nahoře otevřená pro nakládání a opatřená padacím dnem pro rychlé nabíjení. Vědra se šrotem se nakládají tak, aby se zajistilo tlumení těžkého šrotu při pádu nálože na ohniště, aby se dosáhlo dobré elektrické vodivosti nálože, nízkého rizika zlomení elektrod a dobré ochrany stěn pece při tavení. Do vsázky se někdy přidávají uhlíkaté a struskotvorné látky, aby se zabránilo překysličení oceli a urychlila tvorba strusky. Po naložení jedné lžíce se střecha přesune zpět do pece a elektrody se spustí. Tavení začíná při nízkém výkonu, dokud se elektrody nevypálí do lehkého šrotu na vrcholu vsázky, což chrání boční stěny před přehřátím během tavení při vyšším výkonu. Ponechá se část neroztaveného šrotu u stěn pece kvůli jeho ochraně, nabije se druhý kbelík a provede se stejný postup tavení. Tavení velmi lehkého šrotu někdy vyžaduje nabíjení třetího nebo dokonce čtvrtého kbelíku.

Po roztavení je hladina uhlíku v oceli asi o 0,25 % vyšší než konečná úroveň odbočky, což zabraňuje překyselení taveniny. Do této doby se vytvoří základní struska, která se obvykle skládá z 55 procent vápna, 15 procent oxidu křemičitého a 15 až 20 procent oxidu železitého. Strusková pěna se často vytváří vstřikováním uhlíku nebo směsi vápna a uhlíku, která reaguje s oxidem železa ve strusce za vzniku plynného oxidu uhelnatého. Tato pěna chrání bočnici a umožňuje nastavení vyššího výkonu. Podle potřeby se obsah uhlíku v oceli buď snižuje vyfukováním kyslíku, nebo zvyšuje vstřikováním uhlíku. Odeberou se vzorky, zkontroluje se teplota, provedou se přídavky, a když jsou všechny podmínky správné, pec se napustí otáčením dopředu tak, aby ocel tekla přes výlevku nebo svislým výpustným otvorem do pánve. Když se objeví struska, provede se rychlý zpětný náklon a struska se vylije zadními dvířky pece do struskového hrnce. Některé dílny nechávají v peci 15 % tekuté oceli. Tento postup „horké paty“ umožňuje úplné oddělení strusky.

Velmi čistou ocel – tj. s nízkým obsahem kyslíku a síry – lze v peci EAF vyrábět postupem se dvěma struskami. Po odstranění strusky z první oxidační tavby se přidají nové struskotvorné látky, které obsahují uhlík nebo hliník nebo obojí jako redukční činidla. Nová redukční struska může obsahovat 65 % vápna, 20 % oxidu křemičitého, karbidu vápníku nebo oxidu hlinitého (nebo všechny tři) a prakticky žádný oxid železitý. V této době se přidávají slitiny, které snadno oxidují, aby se minimalizovaly ztráty a zlepšila metalurgická kontrola. Rafinace pokračuje pod redukční struskou, dokud není teplo připraveno k odběru. Celková doba ohřevu je jedna až čtyři hodiny v závislosti na typu vyráběné oceli, tj. na množství použitého zušlechťování a pomocného ohřevu. Mnohé dílny nepoužívají praxi dvou strusek, ale zpracovávají ocel po roztavení šrotu a vyklepávání v pánvových úpravnách. Tato sekundární metalurgická zařízení, o nichž je pojednáno níže, umožňují, aby EAF fungovala pouze jako vysoce účinná tavírna šrotu.

Když oblouk eroduje jejich hroty a vysokoteplotní atmosféra pece oxiduje jejich těla, čas od času se na vrchol řetězců elektrod u pece přidávají nové elektrody. Spotřeba elektrod se pohybuje od tří do šesti kilogramů na tunu oceli, v závislosti na typu operace

.