Electric-arc steelmaking

工程

出鋼後、屋根を移動し、ハースを点検し、必要なら補修を行う。 その後、天井クレーンで炉内にスクラップを装入します。装入バケットは上部が開いており、底が下がっているため素早く装入できます。 バケットへの装入は、装入物の導電性、電極破損の危険性、溶融時の炉壁保護などを考慮して、炉心に落下した際に重いスクラップが緩衝材となるように行われる。 鋼材の過酸化を防ぎ、スラグの形成を早めるために、装入物にカーボンやスラグ形成剤を添加することもある。 バケット1杯の装入が終わると、ルーフを炉内に戻し、電極を下降させる。 電極がチャージ上部の軽いスクラップに焼き付くまで低出力で溶解を開始し、高出力の溶解中に側壁が過熱しないように保護します。 炉壁に溶融していないスクラップを残して保護し、2つ目のバケットを装入し、同じ溶融手順を実行します。

溶融後、鋼中の炭素レベルは最終出鋼レベルより約0.25%高くなり、溶融物の過酸化を防ぐことができる。 この時までに塩基性スラグが形成され、典型的には55％の石灰、15％のシリカ、15～20％の酸化鉄からなる。 スラグの発泡は、炭素または石灰と炭素の混合物を注入することで行われ、スラグ中の酸化鉄と反応して一酸化炭素ガスを発生させる。 この発泡により側壁が保護され、より高い出力設定が可能になる。 必要に応じて、酸素ブローで鋼材の炭素含有量を減らしたり、炭素注入で炭素含有量を増やしたりする。 サンプル採取、温度チェック、添加を行い、条件が整えば炉を前方に回転させて出銑し、鋼材が注ぎ口の上か垂直の出銑口から取鍋に流れ込みます。 スラグが出たら素早く後傾させ、スラグを炉の後扉からスラグポットに流し込む。 炉内の溶鋼の15％を残しておく工場もある。

非常にきれいな鋼、すなわち酸素と硫黄の含有量が低い鋼は、EAFで2スラグ方式で生産することが可能である。 最初の酸化溶融からスラグを除去した後、炭素またはアルミニウム、あるいは両方を還元剤として含む新しいスラグ形成剤が加えられる。 新しい還元スラグは、65％の石灰、20％のシリカ、炭化カルシウム、アルミナ（または3つすべて）から成り、酸化鉄は実質的に含まれない。 酸化しやすい合金は、損失を最小限に抑え、冶金的な制御を向上させるために、この時点で添加される。 精錬は還元スラグ下で、出鋼可能な状態になるまで続けられる。 加熱時間は、鋼種、精錬量、補助加熱の有無によって異なるが、1〜4時間である。 多くの工場では、2スラグ方式を採用せず、スクラップ溶解と出鋼後に取鍋処理ステーションで鋼材を処理する。

アークによって先端が侵食され、高温の炉内雰囲気によって本体が酸化されると、炉の電極列の上部に新しい電極が随時追加される。 電極は操業の種類にもよりますが、鉄鋼1トン当たり3～6キログラムの割合で消費されます

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