電気アーク炉(EAF)の操業には、金属スクラップを効率的かつ安全に溶解して鋼にするための一連の明確な手順が必要です。プロセスは、金属スクラップの搬入と準備から始まり、炉への装入、溶解の開始、溶融金属の精錬へと続きます。操業上の重要な検討事項には、電極管理、電力制御、スラグの形成と酸化を促進するための石灰石や酸素のような材料の添加が含まれる。炉は三相電流で作動し、電極と金属装入物との間の電気アークを通じて高熱を発生させる。短絡の防止や電力レベルの管理などの安全プロトコルは、プロセス全体を通して非常に重要です。
重要ポイントの説明
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スクラップの搬入と準備
- 金属スクラップは溶鉱炉に隣接するスクラップベイに搬入される。
- スクラップは選別され、スクラップバスケットに積み込まれた後、溶融炉に装入される。
- 排ガスでスクラップを予熱すると、エネルギー効率が向上します。
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炉への装入
- 炉の屋根を開き、スクラップ・バスケットに重いスクラップと軽いスクラップを混ぜて装入する。
- スラグの形成を促進するために、焼石灰やスパーを加えることもある。
- その後、屋根を元の位置に戻して炉を密閉します。
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電極管理と電源投入
- 電源投入前に電極を持ち上げ、短絡を防止する。
- プロセスを安定させるため、最初の10分間は低電圧で通電する。
- 電極がスクラップに埋まったら、溶融効率を最大化するために電圧を上げます。
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溶解プロセス
- 電極とスクラップの間に電気アークが形成され、最高1800°C（3275°F）の温度が発生する。
- 高熱がスクラップを溶かし、その過程で炭素、シリコン、マンガンが酸化する。
- 酸化を促進し、溶融金属を精製するために酸素を注入することもある。
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エネルギー消費と効率
- このプロセスには通常、スクラップ1トン当たり350kWhから370kWhのエネルギーが必要である。
- スクラップを予熱し、スラグ形成を最適化することで、エネルギー消費量を削減することができる。
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溶融金属の精錬と最終調整
- メルトダウンの後、溶融金属は化学組成を調整するために精錬を受ける。
- スラグは除去され、溶鋼はさらなる加工や鋳造のために炉から出銑される。
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安全および操業上の注意事項
- 短絡や機器の損傷を防ぐため、電源投入前には厳密なチェックが必要です。
- システムへの過負荷を避けるため、電力レベルを注意深く管理する必要があります。
- 安全で効率的な操業には、電極や炉部品の定期的なメンテナンスが不可欠です。
これらのステップと考慮事項に従うことで、オペレーターは電気アーク炉を効果的に管理し、安全性とエネルギー効率を維持しながら高品質の鋼を生産することができます。
総括表
| ステップ | 主な行動 | 目的 |
|---|---|---|
| 金属スクラップの配送と準備 | 金属スクラップの選別、積み込み、予熱。 | エネルギー効率を改善し、溶解に備える。 |
| 炉への装入 | 重い／軽いスクラップ、焼石灰、スパーを加え、炉を密閉する。 | スラグの形成を促進し、適切な溶融を確保する。 |
| 電極管理と電力 | 電極を上げ、低電圧で通電し、電圧を上げる。 | 短絡を防ぎ、溶解効率を最適化する。 |
| 溶解プロセス | 電気アーク（最高3275°F）を発生させ、炭素、シリコン、マンガンを酸化させる。 | スクラップを溶解し、溶融金属を精製する。 |
| エネルギー消費と効率 | スクラップを予熱し、スラグ形成を最適化する。 | エネルギー消費を削減し、効率を改善する。 |
| 溶鋼の精錬と最終処理 | 化学成分を調整し、スラグを除去し、溶鋼を叩く。 | さらに加工するための高品質の鋼を製造する。 |
| 安全性と動作チェック | 短絡の防止、電力レベルの管理、機器の保守。 | 安全で効率的な炉の運転を保証します。 |
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