رابطه بین خواص فیزیکی و شیمیایی الکترودهای گرافیتی و مصرف فولادسازی کوره الکتریکی

فولادسازی کوره قوس الکتریکی بر اساس ...الکترودهابرای تولید قوس، به طوری که انرژی الکتریکی بتواند در قوس به انرژی گرمایی تبدیل شود، بار کوره را ذوب کند و ناخالصی‌هایی مانند گوگرد و فسفر را حذف کند، عناصر لازم (مانند کربن، نیکل، منگنز و غیره) را برای ذوب فولاد یا آلیاژ با خواص مختلف اضافه کند. گرمایش با انرژی الکتریکی می‌تواند دمای کوره را به طور دقیق کنترل کند و گاز زائد با دمای پایین تولید کند. راندمان حرارتی کوره فولادسازی قوسی بالاتر از مبدل است.

توسعه فناوری در فولادسازی به روش EAF سابقه‌ای حدود ۱۰۰ سال دارد، اگرچه سایر روش‌ها همیشه با چالش‌ها و رقابت در تولید فولاد، به ویژه تأثیر فولادسازی اکسیژنی با راندمان بالا، روبرو هستند، اما سهم تولید فولاد به روش EAF در تولید فولاد جهان همچنان سال به سال در حال افزایش است. در اوایل دهه ۱۹۹۰، فولاد تولید شده توسط EAF در جهان ۱/۳ از کل تولید فولاد را تشکیل می‌داد. در برخی کشورها، EAF فناوری اصلی فولادسازی بود و سهم فولاد تولید شده توسط ذوب EAF ۷۰ درصد بیشتر از ایتالیا بود.

در دهه ۱۹۸۰، تولید فولاد به روش EAF در ریخته‌گری مداوم رواج یافت و به تدریج یک "فرآیند تولید صرفه‌جویی در انرژی" شامل پیش‌گرمایش قراضه، ذوب، پالایش، ریخته‌گری مداوم و نورد مداوم شکل گرفت. کوره قوس الکتریکی عمدتاً برای قراضه سریع تجهیزات به عنوان ماده اولیه فولادسازی استفاده می‌شود. به منظور غلبه اساسی بر بی‌ثباتی قوس کوره قوس AC با توان بسیار بالا، منبع تغذیه سه فاز و عدم تعادل جریان و تأثیر شدید آن بر شبکه برق، تحقیقات در مورد کوره قوس DC آغاز شد و در قرن اول میلادی به کاربرد صنعتی رسید.در اواسط دهه 1990، کوره قوس الکتریکی DC که تنها از یک ریشه الکترود گرافیتی استفاده می‌کرد، در دهه 90 به طور گسترده در جهان مورد استفاده قرار گرفت (2 کوره قوس الکتریکی DC با مقداری الکترود گرافیتی).

کاهش قابل توجه مصرف الکترودهای گرافیتی، بزرگترین مزیت کوره قوس الکتریکی DC است. قبل از پایان دهه 1970، مصرف الکترود گرافیتی در کوره قوس الکتریکی AC به ازای هر تن فولاد 5 تا 8 کیلوگرم بود. هزینه الکترود گرافیتی 10 درصد از کل هزینه فولاد را به 15 درصد کاهش داد، اگرچه با انجام اقدامات متعدد، مصرف الکترود گرافیتی به 4 تا 6 کیلوگرم کاهش یافت، یا هزینه‌های تولید 7 درصد از 10 درصد بود. با استفاده از روش‌های فولادسازی با توان بالا و فوق توان بالا، مصرف الکترود به 2 تا 3 کیلوگرم بر تن فولاد کاهش یافت. در کوره قوس الکتریکی DC که تنها از 1 الکترود گرافیتی استفاده می‌کند، مصرف الکترود گرافیتی را می‌توان به 1.5 کیلوگرم بر تن فولاد کاهش داد.

هم تئوری و هم عمل نشان می‌دهند که مصرف الکترود گرافیتی در مقایسه با کوره قوس الکتریکی AC می‌تواند 40 تا 60 درصد کاهش یابد.