Elektrik ark fırınında çelik üretimi şunlara dayanmaktadır:elektrotlarArk oluşturarak elektrik enerjisinin arkta ısı enerjisine dönüştürülmesini sağlar, fırın yükünü eritir ve kükürt ve fosfor gibi safsızlıkları giderir, çeşitli özelliklere sahip çelik veya alaşım eritmek için gerekli elementleri (karbon, nikel, manganez vb.) ekler. Elektrik enerjisiyle ısıtma, fırın sıcaklığını hassas bir şekilde kontrol edebilir ve düşük sıcaklıkta atık gaz üretebilir. Ark çelik üretim fırınının ısı verimliliği, konvertöre göre daha yüksektir.
Elektrik ark fırını (EAF) çelik üretiminde teknoloji geliştirmenin yaklaşık 100 yıllık bir geçmişi vardır; diğer yöntemler her zaman çelik üretiminde zorluklarla ve rekabetle karşı karşıya kalsa da, özellikle yüksek verimli oksijenli çelik üretiminin etkisiyle, EAF çelik üretiminin dünya çelik üretimindeki payı her yıl artmaya devam etmektedir. 1990'ların başlarında, dünyada EAF ile üretilen çelik, toplam çelik üretiminin 1/3'ünü oluşturuyordu. Bazı ülkelerde EAF, ana çelik üretim teknolojisiydi ve EAF eritme yöntemiyle üretilen çeliğin oranı İtalya'dakinden %70 daha yüksekti.
1980'lerde, sürekli dökümde elektrik ark fırını (EAF) çelik üretiminde yaygınlaştı ve kademeli olarak "hurda ön ısıtmalı elektrik ark fırını ergitme, rafinasyon, sürekli döküm, sürekli haddeleme" enerji tasarruflu üretim sürecini oluşturdu. Ark fırını esas olarak hızlı ekipman hurdasını çelik üretiminde hammadde olarak kullanır. Ultra yüksek güçlü alternatif akım (AC) ark fırınının ark kararsızlığı, üç fazlı güç kaynağı ve akım dengesizliği ve elektrik şebekesi üzerindeki ciddi etkisini temelden aşmak için doğru akım (DC) ark fırını araştırması yapıldı ve bu fırın ilk yüzyılda endüstriyel uygulamaya alındı.
1990'ların ortalarında, yalnızca tek bir grafit elektrot kökü kullanan doğru akım ark fırınları dünyada yaygın olarak kullanılıyordu (bazılarında 2 grafit elektrotlu doğru akım ark fırınları da vardı).
DC ark fırınının en büyük avantajı, grafit elektrot tüketimini büyük ölçüde azaltmasıdır. 1970'lerin sonundan önce, AC ark fırınlarında ton başına çelik için 5-8 kg grafit elektrot tüketiliyordu ve grafit elektrot maliyetleri toplam çelik maliyetinin %10-15'ini oluşturuyordu. Bir dizi önlem alınarak grafit elektrot tüketimi 4-6 kg'a düşürüldü veya üretim maliyetleri %7-10'a indirildi. Yüksek güçlü ve ultra yüksek güçlü çelik üretim yöntemlerinin kullanılmasıyla elektrot tüketimi 2-3 kg/ton çeliğe düşürüldü. Sadece 1 grafit elektrot kullanan DC ark fırınlarında ise grafit elektrot tüketimi 1,5 kg/ton çeliğin altına düşürülebiliyor.
Hem teori hem de pratik, grafit elektrotun tek seferlik tüketiminin AC ark fırınına kıyasla %40 ila %60 oranında azaltılabileceğini göstermektedir.
Yayın tarihi: 06 Mayıs 2022