電気アーク炉

電気炉は非常に高温の密閉空間であり、電気アークによって熱が発生し、スクラップ鋼などの特定の金属を溶融させることで、金属の電気化学的性質を変えずに溶かすことができます。

ここで、電気アークは電極間で生成されます。この電気アークは金属を溶かすために使用されます。アーク炉はミニ鋼構造バーと鋼棒を製造するために使用されます。電気炉は耐火レンガの垂直容器の形をしています。主に2種類の電気炉があり、交流（AC）と直流（DC）で動作する電気炉があります。

直流電気炉

直流アーク炉は交流アーク炉よりも新しい高度な炉です。直流アーク炉では、カソードからアニオンへ電流が流れます。この炉には単一のグラファイト電極しかなく、もう一方の電極は炉の底に埋め込まれています。直流炉の底にアニオンを固定する方法はいくつかあります。

最初の配置は、底に単一の金属アニオンを置くものです。これは急速に加熱されるため、水冷式になっています。次の配置では、アニオンはC-MgOライニングによる導電性ヒースとなります。電流は底部にある銅板に供給されます。ここでは、アニオンの冷却は空気によって行われます。第三の配置では、金属ロッドがアニオンとして機能します。これはMgOマスに埋め込まれています。第四の配置では、アニオンは薄いシートです。これらのシートもMgOマスに埋め込まれています。

直流電気炉の利点

• 電極消費量が50%減少します。

• 溶融はほぼ均一です。

• 電力消費量が5〜10%減少します。

• フリッカーが50%減少します。

• 耐火物消費量が減少します。

• ヒースの寿命を延ばすことができます。

交流電気炉

交流電気炉では、電流は電極間の金属荷重を通って流れます。この炉では、3つのグラファイト電極がカソードとして使用されます。スクラップ自体がアニオンとして機能します。直流アーク炉と比較して、これはコスト効果が高いです。この炉は小型炉で最も一般的に使用されています。

電気炉の構造

上記のように、電気炉は大きな耐火レンガで覆われた垂直容器です。図2に示されています。

電気炉の主要な部分は、屋根、ヒース（炉の下部、ここから溶けた金属が集められる）、電極、および側壁です。屋根には電極を挿入するための3つの穴があります。屋根はアルミナとマグネサイトクロミットレンガで作られています。ヒースには金属とスラグが含まれています。傾斜機構を使用して、溶けた金属を炉を動かすことによりクレードルに注ぎます。電極の取り外しと炉への充填（スクラップ金属の追加）のために屋根引き込み機構が組み込まれています。オペレータの健康を考慮して、炉の周りに煙抜きの設備も設けられています。交流電気炉では、電極は3本あり、断面が円形です。グラファイトは高い電気伝導性があるため、電極として使用されます。炭素電極も使用されます。電極位置決めシステムは、電極を自動的に上げ下げすることができます。電流密度が高いとき、電極は高酸化されます。

トランスフォーマー：–
トランスフォーマーは電極に電力を供給します。これは炉の近くに配置され、適切に保護されています。大規模な電気炉の定格は最大60MVAまでになります。

電気炉の動作原理

電気炉の動作には、電極の充填、溶融期間（金属の溶融）、精錬があります。大型バスケット内の重いスクラップと軽いスクラップは排気ガスを使って予熱されます。スラグ形成を加速するために、焼成石灰とスピアが添加されます。炉の充填は、炉の屋根を振ることで行われます。必要に応じて、熱い金属の充填も行われます。
次は溶融期間です。この期間中に電極はスクラップに移動されます。その後、電極と金属間にアークが生成されます。保護の観点から、低電圧が選択されます。アークが電極によって遮蔽された後、溶融プロセスを加速するために電圧が上げられます。この過程で、炭素、珪素、マンガンが酸化されます。大規模なアーク生成には低い電流が必要です。熱損失も少ないです。深浴法を使用することで溶融プロセスを速めることができます。
溶融中に精錬プロセスが始まります。単一酸化スラグ練習では硫黄の除去は不要ですが、リンの除去は必要です。二重スラグ練習では両方（SとP）を除去する必要があります。脱酸素後、二重スラグ練習では酸化スラグを取り除きます。次に、アルミニウムまたはフェロマンガンまたはフェロシリコンを使用して脱酸素します。浴槽の化学組成と必要な温度に達すると、熱が脱酸素されます。その後、溶けた金属はタッピングの準備が整います。
炉の冷却には、チューブ状圧力パネルや中空リング噴霧を使用できます。

声明：尊重原文，好文章值得分享，如有侵权请联系删除。