電気アーク炉 (EAF) は、電極アークを通じて高温を発生させ、鉱石や金属を溶かす電気炉の一種です。ガス放電によってアークが形成されると、3000 度を超える温度の非常に集中したエネルギーゾーンが生成されます。この極端な熱により、EAF は金属の精錬に非常に効果的であり、他の製鋼炉と比較してプロセスの柔軟性が向上します。金属から硫黄やリンなどの不純物を効率的に除去することに優れています。さらに、炉の温度は簡単に制御でき、機器に必要なスペースが比較的小さいため、EAF は高品質の合金鋼の溶解に最適です。
EAF は、アークの形状によって、三相電気アーク炉、消耗電気アーク炉、単相電気アーク炉、抵抗電気アーク炉に分類できます。炉の構造には、炉カバー、炉扉、出湯口、炉本体が含まれ、底部と壁はアルカリ性または酸性の耐火材で覆われています。
電気アーク炉の用途
電気アーク炉は、以下の分野で幅広く使用されています。
鉄鋼生産
EAF は、鉄鉱石などの原材料から鋼鉄を生産したり、スクラップ金属を新しい鋼鉄製品にリサイクルしたりする上で極めて重要な役割を果たします。
鋳造所
鋳造工程で金属を溶解、精錬するために使用されます。
合金製造
EAF は、正確な化学組成を持つ特殊合金の製造において重要な役割を果たします。
必要な電気アーク炉の選び方
1. 材質の種類: 鋼、鉄、合金など、処理する必要がある金属の種類を決定します。
容量: バッチごとに処理する必要がある金属の量と、1 日/1 週間あたりの操作頻度を評価します。
2. 技術仕様
電気炉の種類: 生産ニーズに応じて、直流電気アーク炉 (DC EAF) または交流電気アーク炉 (AC EAF) のいずれかを選択します。
電極システム: 電極の寿命、交換頻度、運用コストなど、電極システムのタイプとパフォーマンスを理解します。
3. 制御および自動化機能
制御システム温度制御、アーク制御、自動化機能など、炉の制御システムの機能を評価します。
データ収集と分析: 炉が生産プロセスと品質管理を最適化するためのデータ収集と分析をサポートしているかどうかを確認します。
電気アーク炉の種類
電気アーク炉を分類する方法は数多くあります。
電極の溶融形態によって、
（１）電極としてタングステンやグラファイトを使用する非消耗電極型電気炉。溶解工程において電極自体は消費されないか、ごくわずかしか消費されない。
（２）消耗電極型電気炉は、溶解する金属を電極として利用し、溶解時に金属電極が消費される。
アーク長の制御方法によって、
（１）定アーク電圧自動制御型電気アーク炉は、２つの電極間の電圧を所定の電圧と比較し、その差を信号で増幅して消耗電極を上下に駆動し、アーク長を一定に保ちます。
（２）一定アーク長自動制御型電気アーク炉は、一定アーク電圧を利用して一定アーク長をほぼ制御する。
（３）金属液滴の形成と滴下中に発生するパルス周波数とパルス持続時間とアーク長の関係に基づいて、一定のアーク長を自動的に制御する液滴パルス自動制御型電気アーク炉。
運用形態によって、
（１）周期運転型電気炉、すなわち各溶解炉を１サイクルとして扱う。
（２）連続運転電気炉。このタイプの電気炉には２つのタイプがある。１つは回転炉であり、もう１つは２つの炉で直流電源を共有するものである。すなわち、１つの炉の製錬が終了すると、他の炉に電源を切り替え、すぐに次の炉の製錬を開始する。
炉の構造によって、
（１）固定式電気炉
（２）回転電気アーク炉
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