Sähkökaariuunissa tapahtuva teräksenvalmistus perustuuelektroditvalokaarien tuottamiseksi, jotta sähköenergia voidaan muuttaa lämpöenergiaksi valokaaressa, sulattaa uunin kuormitusta ja poistaa epäpuhtauksia, kuten rikkiä ja fosforia, lisäämällä tarvittavia alkuaineita (kuten hiiltä, nikkeliä, mangaania jne.) teräksen tai seoksen sulattamiseksi erilaisilla ominaisuuksilla. Sähköenergialämmityksellä voidaan tarkasti säätää uunin lämpötilaa ja tuottaa matalan lämpötilan jätekaasua. Kaariteräksenvalmistusuunin lämpötehokkuus on korkeampi kuin konvertterillä.
Teknologian kehityksellä on noin 100 vuoden historia EAF-teräksen valmistuksessa, vaikka muut menetelmät kohtaavat aina teräksenvalmistuksen haasteita ja kilpailua, erityisesti tehokkaan happiteräksen valmistuksen vaikutuksen. EAF-teräksen valmistuksen osuus maailman teräksentuotannosta kasvaa kuitenkin edelleen vuosi vuodelta. 1990-luvun alussa EAF-sulatuksella tuotetun teräksen osuus maailman teräksen kokonaistuotannosta oli 1/3. Joissakin maissa EAF oli tärkein teräksenvalmistusteknologia, ja EAF-sulatuksella tuotetun teräksen osuus oli 70 % suurempi kuin Italiassa.
1980-luvulla jatkuvavalutekniikka levisi laajalti EAF-teräksen tuotannossa, ja vähitellen muodostui "energiansäästöprosessi romun esilämmityksessä, sähkökaariuunissa sulatuksessa, jatkuvan valun ja jalostuksessa ja jatkuvassa valssauksessa". Kaariuunia käytettiin pääasiassa nopeaan romun tuotantoon teräksenvalmistuksen raaka-aineena. Jotta perusteellisesti voitettaisiin erittäin tehokkaan vaihtovirtakaariuunin valokaaren epävakaus, kolmivaiheinen virransyöttö ja virran epätasapaino sekä niiden vakava vaikutus sähköverkkoon, DC-kaariuunin tutkimus ja teollinen käyttö ensimmäisellä vuosisadalla.
1990-luvun puolivälissä, DC-kaariuuni, jossa käytetään vain yhtä grafiittielektrodin juurta, on ollut laajalti käytössä maailmassa 90-luvulla (2, joissakin grafiittielektrodin DC-kaariuuneissa).
Grafiittielektrodien kulutuksen merkittävä vähentäminen on tasavirtakaariuunin suurin etu. Ennen 1970-luvun loppua vaihtovirtakaariuunin grafiittielektrodien kulutus terästonnia kohden oli 5–8 kg. Grafiittielektrodien kustannukset muodostivat 10–15 % teräksen kokonaiskustannuksista. Vaikka useita toimenpiteitä toteutettiin, grafiittielektrodien kulutus laski 4,6 kg:aan eli tuotantokustannukset 7–10 %. Suuritehoisten ja erittäin tehokkaiden teräksenvalmistusmenetelmien ansiosta elektrodien kulutus väheni 2–3 kg:aan terästonnia kohden. Tasavirtakaariuunissa, jossa käytetään vain yhtä grafiittielektrodia, grafiittielektrodien kulutusta voitiin vähentää 1,5 kg:aan terästonnia kohden.
Sekä teorian että käytännön mukaan grafiittielektrodin kertakulutusta voidaan vähentää 40–60 % AC-kaariuuniin verrattuna.
Julkaisun aika: 06.05.2022