תהליך התכה של תנור קשת חשמלי
תהליך התכת החמצון המסורתי הוא הבסיס לייצור פלדה של EAF, ותהליך הפעולה העיקרי כולל חמישה שלבים: טעינה, התכה, חמצון, הפחתה והקשה; בתהליך ייצור הפלדה של EAF, שלושת השלבים של התכה, חמצון והפחתה ידועים כיום כ"שלב השלישי הישן".
1. טעינה
החומרים העיקריים המשמשים בתנורי קשת חשמליים הם גרוטאות פלדה, חומרי החזרה וקרבורייזרים, כמו גם כמה DRI, ברזל חזיר (או ברזל מותך) וחומרי סגסוגת; נכון לעכשיו, שיטת הטעינה העיקרית היא שימוש במיכלי טעינה עליון של תנור (או סלי טעינה, ממגורות), וכל תנור מפלדה מתווסף ב-1-3 קבוצות.
איכות חומר הטעינה משפיעה על חיי השירות של רירית התנור, זמן ההתכה, צריכת החשמל, צריכת האלקטרודות ואובדן השריפה של אלמנטים מסגסוגת; חוויית חלוקת המטען באתר היא: צפופה בתחתית, רופפת בחלק העליון, גבוהה באמצע ונמוכה מסביב. אין בלוקים גדולים בכניסה לכבשן, הוא יכול לחדור לבאר במהירות ללא גישור, להמיס במהירות ובעל יעילות גבוהה.
2. תקופת התכה
לאחר השלמת הטעינה ואישור הציוד פעיל, תקופת ההיתוך מתחילה עם הפעלת החשמל. תקופת ההיתוך מסתיימת כאשר חומר התנור מותך והפלדה המותכת מחוממת לטמפרטורה הנדרשת להוספת עפרות או לנפיחת חמצן.
תקופת ההיתוך מהווה כ-50-70% מזמן ההתכה של EAF, וצריכת החשמל מהווה כ-60-80%. המשימה העיקרית של תקופת ההיתוך היא להמיס במהירות את חומר התנור המוצק לנוזל אחיד, לייצר את הסיגים הנמסים מראש כדי לייצב את הקשת, להפחית את היניקה של פלדה מותכת ואת הנידוף של מתכת.
3. תגובות פיסיקוכימיות עיקריות בתקופת ההיתוך
מקור החום בקשת מרוכז, והטמפרטורה של עמודת הקשת יכולה להגיע ל-300-6000 מעלות, הרבה יותר מנקודת הרתיחה של מתכות מסוימות. לכן, הנידוף של יסוד מתרחש באזור הקשת כאשר המטען נמס. לכן, יצירת סיגים התכה טובים היא חיונית להפחתת הנידוף של מתכות.
