Fitur Desain Kunci AC Electric Arc Furnace untuk Produksi Baja Efisien
Fitur Desain AC Electric Arc Furnace
Electric arc furnace (EAF) yang digunakan untuk pembuatan baja menerapkan energi listrik arus tinggi dan tegangan rendah pada materi charge, dan kemudian meleleh dan menyaringnya. EAF adalah furnace batch yang terdiri dari vessel yang dilapis refraktori ditutupi dengan atap yang dapat ditarik melalui elektroda yang memasuki furnace. Fitur umum dari AC electric arc furnace tipikal ditunjukkan dalam Fig 1.
Fig 1 Fitur umum AC electric arc furnace
EAF memiliki tubuh besar berbentuk mangkuk dengan dinding berbentuk piring. Cangkang memiliki liner refraktori di dalamnya. Ruang reaksi furnace ditutupi dari atas oleh atap yang dapat dilepas yang terbuat dari batu bata refraktori yang dipangku oleh cincin atap. Ini diisi dengan arus bolak-balik (AC) tiga fasa dan memiliki tiga elektroda grafit yang terhubung oleh kabel fleksibel dan tabung tembaga pendingin air.
Desain electric arc furnace telah berubah cukup banyak dalam beberapa tahun terakhir. Penekanan telah ditempatkan pada pembuatan furnace yang lebih besar, meningkatkan laju input daya ke furnace dan meningkatkan kecepatan gerakan furnace untuk meminimalkan waktu off daya dalam operasi furnace.
Pabrik peleburan baja modern dengan EAF biasanya menggunakan instalasi furnace mezzanine. Dalam tipe instalasi ini, furnace berada di level atas di atas lantai pabrik. Furnace didukung di atas platform yang dapat memiliki beberapa konfigurasi yang berbeda. Dalam konfigurasi half platform, dukungan kolom elektroda dan gantry penangkap atap dihubungkan dengan sarang pada platform yang dapat miring selama operasi dan tapping. Saat pengisian furnace, rangkaian keseluruhan diangkat dan diputar. Desain ini memungkinkan konfigurasi lengan elektroda yang paling pendek. Dalam desain full platform, dukungan kolom elektroda dan rangkaian penangkap atap sepenuhnya didukung di atas platform.
Berbagai komponen EAF terbagi menjadi grup fungsional (i) struktur furnace untuk penahanan sisa baja dan baja cair, (ii) komponen yang memungkinkan gerakan furnace dan bagian struktural utamanya, (iii) komponen yang mendukung suplai daya listrik ke EAF, dan (iv) peralatan proses pendukung yang mungkin berada di furnace atau di sekitar periferinya.
Struktur Furnace
EAF berbentuk silinder. Dasarnya terdiri dari wadah dasar berbentuk bola. Cangkang yang duduk di atasnya berbentuk silinder dan atap furnace adalah bola yang pipih. Dasar furnace duduk di atas lengan cradle yang memiliki segmen melengkung dengan gigi roda. Segmen ini duduk di atas rel. Saat silinder miring diperpanjang, furnace bergulir ke depan untuk tapping furnace. Untuk menghapus slag dari furnace, furnace miring ke belakang untuk yang silinder miring disusutkan sepenuhnya.
EAF saat ini adalah konstruksi split shell. Dalam konstruksi ini, bagian atas cangkang furnace dapat dengan cepat dilepas dan dipisahkan dari dasar. Ini sangat meminimalkan downtime selama penggantian cangkang atas. Setelah cangkang atas dilepas, dasar furnace juga dapat diganti dengan cukup cepat.
Dinding samping furnace di atas garis slag biasanya terdiri dari panel pendingin air. Panel ini digantung di atas kerangka pendingin air yang mendukungnya. Panel pendingin air memungkinkan input panas yang sangat besar ke furnace tanpa merusak struktur furnace. Parameter yang memiliki pengaruh kuat pada umur panel meliputi jumlah dan kualitas air, laju aliran dan kecepatan air, tekanan inlet air dan penurunan tekanan di seluruh panel, bahan konstruksi pipa/panel, dan diameter pipa. Panel pendingin air diperlukan untuk menahan beban termal dan mekanis yang tinggi.
Atap furnace berbentuk dome atau mirip segmen kerucut dangkal seperti yang lebih umum dengan atap pendingin air yang digunakan dalam praktik modern. Atap terdiri dari cincin atap pendingin air yang membentuk perimeter luar kerangka atap. Kerangka ini bertindak sebagai bagian dari struktur pengangkat atap. Panel pendingin air dimasukkan ke dalam kerangka ini dan memiliki lubang silinder di pusat. Bagian delta refraktori dimasukkan untuk mengisi lubang ini. Bagian delta ini memiliki pembukaan minimum di sekitar elektroda tanpa risiko arcing antara elektroda dan panel pendingin air. Seluruh atap furnace menonjol dari kolom lift atap. Biasanya, dukungan atap dan elektroda dapat diputar bersama atau secara terpisah. Strokes elektroda memungkinkan elektroda diputar dengan atap beristirahat di cangkang furnace yang memungkinkan penggantian dan penggantian bagian delta tanpa melepas atap. Secara umum, untuk desain full platform, dukungan berputar dengan bearing pivot, roda bogie, dan lengan gantry digunakan. Untuk furnace yang lebih besar, gantry lift atap digunakan.
Dasar furnace terdiri dari cangkang baja dengan beberapa lapisan refraktori. Dasar furnace terdiri dari bagian plat bola. Bagian ini dilapis refraktori dengan liner biasanya terdiri dari liner safety dengan liner kerja yang diram di atasnya. Di furnace di mana elemen stirring gas dipasang di dasar furnace, pocket block khusus dipasang selama pemasangan liner safety batu bata. Secara alternatif, elemen stirring diturunkan ke tempat dan refraktori diram di sekitarnya. Bagian dasar furnace juga berisi mekanisme tapping.
Beberapa pembuka biasanya disediakan untuk operasi furnace. Yang paling jelas adalah tiga port elektroda yang memungkinkan elektroda masuk ke dalam furnace melalui atap. Selain itu, lubang keempat disediakan di atap furnace untuk memungkinkan ekstraksi asap furnace. Lubang kelima dapat disediakan untuk beberapa alasan seperti umpan DRI/HBI terus-menerus, injeksi batu bara, atau injeksi kapur. Lubang ini berada di bagian atas furnace dan oleh karena itu tidak mempengaruhi infiltrasi udara ke dalam furnace sebanyak pembuka di bawah. Pembuka bawah di furnace meliputi lubang tap yang diisi dengan pasir dan pintu slag. Pintu slag awalnya disediakan untuk memungkinkan penumpukan slag dari furnace. Di furnace modern, juga digunakan untuk menyediakan akses ke furnace untuk pembakar oxy-fuel dan lonceng oksigen. Beberapa port juga biasanya disediakan di sekitar keliling cangkang furnace untuk pembakar. Sesekali, lubang dapat disediakan di bagian atas dinding samping furnace untuk memungkinkan akses lonceng decarburization pendingin air ke furnace. Pembuka lain dapat disediakan di bagian bawah dinding samping furnace atau sebenarnya di hearth furnace untuk memungkinkan injeksi gas inerte, oksigen, kapur, atau karbon.
Gerakan Furnace
Untuk operasi EAF, perlu beberapa komponen furnace bergerak. Persyaratan gerakan tipikal meliputi angkat/putar atap untuk memungkinkan pengisian sisa baja, angkat/turun dan swing elektroda untuk memungkinkan pengisian sisa baja, angkat/turun elektroda untuk regulasi arc, miring furnace ke depan untuk tapping, pintu slag naik/turun untuk operasi deslagging, miring furnace ke belakang untuk penghapusan slag, clamp/unclamp elektroda untuk menyesuaikan panjang kerja elektroda, dan gerakan sistem pendukung apapun seperti lonceng pembakar.
EAF miring baik untuk tapping maupun untuk penghapusan slag. Saat tapping furnace, sudut miring maksimum ke depan tergantung pada tipe dasar furnace. Untuk tapping spout konvensional, perlu miring ke sudut 45 deg untuk sepenuhnya mengosongkan furnace. Untuk furnace tapping bawah, sudut miring maksimum biasanya 15 hingga 20 deg. Persyaratan penting untuk tapping bebas slag adalah furnace dapat miring kembali dengan cepat segera setelah slag mulai meluap ke ladle. Kecepatan miring maksimum tipikal adalah 1 deg per detik dan kecepatan miring kembali 3 hingga 4 deg per detik.
Biasanya gerakan furnace dilakukan menggunakan sistem hidrolik sentral yang menyediakan daya gerak. Sistem hidrolik terdiri dari reservoir sentral, filter, akumulator, katup hidrolik, dan pipa hidrolik. Saat cairan hidrolik melewati katup dalam salah satu dari dua arah dalam rangkaian tertentu, silinder hidrolik diperpanjang atau disusutkan untuk menyediakan gerakan berbagai komponen mekanis. Tanpa aliran cairan dan tekanan yang cukup dalam rangkaian, gerakan tidak mungkin. Masalah seperti level cairan rendah, tekanan akumulator rendah, kebocoran sistem, degradasi cairan karena over heating, penumpukan padat di katup atau garis hidrolik, dan aus komponen mekanis dapat mengakibatkan kinerja sistem yang buruk dan dalam beberapa kasus, kegagalan sistem.
Sistem Pendingin Air Furnace
Sistem pendingin air penting dan integral untuk operasi EAF. Ada beberapa sistem pendingin. Beberapa operasi, seperti pendinginan transformer, pendinginan delta closure, pendinginan bus tube, dan pendinginan holder elektroda, memerlukan air pendingin yang sangat bersih dan berkualitas tinggi. Sistem ini biasanya terdiri dari rangkaian loop tertutup yang mengalihkan air melalui peralatan sensitif ini. Air dalam rangkaian loop tertutup melewati heat exchanger untuk menghapus panas. Sisi open loop dari heat exchanger biasanya mengalir ke cooling tower untuk dissiasi energi. Elemen pendingin air lain, seperti panel samping furnace, panel atap, saluran ducting sistem off gas, kerangka furnace dll. biasanya menerima air pendingin dari cooling tower.
Rangkaian pendingin biasanya terdiri dari pompa supply, pompa return, filter, sel cooling tower, dan instrumen monitoring aliran. Peralatan sensitif biasanya memiliki instrumen yang terpasang untuk mengukur dan memantau laju aliran dan suhu air pendingin. Dalam hal pendinginan air, gangguan aliran atau jumlah air yang tidak memadai dapat menyebabkan overloading termal yang parah dan dalam beberapa kasus kegagala katastrofik.
Sistem Pelumas
Biasanya EAF memiliki sistem pelumas otomatis yang menyediakan pelumasan ke berbagai bagian bergerak berdasarkan berbagai operasi yang terjadi selama pembuatan heat. Misalnya, beberapa bagian dilumasi setiap tiga kali swing atap, setelah tapping. Beberapa komponen seperti bearing roller krusial untuk operasi furnace dan dilumasi secara berkala oleh tangan. Beberapa lokasi yang sulit dijangkau dilayani menggunakan tubing dan block remote.
Sistem Pendukung
EAF memiliki beberapa sistem pendukung yang integral untuk operasi dan kinerja furnace. Sistem ini dijelaskan di bawah ini.
- Sistem lonceng oksigen – Penggunaan oksigen di EAF telah berkembang cukup banyak dalam beberapa tahun terakhir. Di masa lalu ketika konsumsi oksigen kurang dari 10 cum per ton baja umum, operasi lancing dilakukan secara manual menggunakan lonceng pipa yang dapat dikonsumsi. EAF modern menggunakan lonceng otomatis dan banyak fasilitas sekarang menggunakan lonceng non-konsumtif, pendingin air untuk injeksi oksigen ke dalam baja. Banyak lonceng ini juga memiliki kemampuan untuk menginjeksi karbon.
- Sistem injeksi karbon – EAF modern biasanya memiliki fasilitas injeksi karbon. Karbon krusial untuk operasi slag foaming, yang diperlukan untuk operasi furnace daya tinggi.
- Sistem pembakar oxy-fuel – Pembakar oxy-fuel sekarang hampir merupakan peralatan standar pada furnace daya tinggi berdiameter besar. Mereka menyediakan fungsi penting dengan memastikan pelepasan sisa baja yang cepat di cold spots dan memastikan cave-ins sisa baja dikaitkan ke minimum untuk meminimalkan patah elektroda. Di furnace diameter besar, pembakar oxy-fuel penting untuk memastikan pelepasan yang seragam. Masalah pemeliharaan terbesar untuk pembakar adalah memastikan mereka tidak tersumbat dengan logam atau slag. Semakin dekat pembakar dipasang ke bath, semakin besar risiko mereka tersumbat saat dalam mode api rendah. Beberapa pembakar dipasang langsung di panel pendingin air sementara yang lain dipasang di blok tembaga. Jika pembakar dibakar pada laju tinggi terhadap potongan sisa besar, nyala dapat membakar kembali ke cangkang furnace merusak panel pendingin air. Oleh karena itu, area panel perlu diperiksa untuk aus di sekitar port pembakar.
- Sistem pendingin sprey elektroda – Umum untuk elektroda memiliki sistem pendingin sprey untuk mengurangi oksidasi elektroda. Cincin sprey mengarahkan sprey air ke elektroda di bawah klem elektroda dan air mengalir di bawah elektroda sehingga mendinginkannya. Cincin sprey dapat mengurangi konsumsi elektroda secara keseluruhan sebesar 10 % hingga 20 %. Pendinginan sprey juga meningkatkan umur holder elektroda dan isolasi sekitarnya. Akibat penurunan radiasi dari elektroda, umur kabel daya, selang udara, dan selang hidrolik juga meningkat.
- Sistem sampling suhu – Termokopel disposable untuk pengukuran suhu adalah bagian integral dari pelacakan kemajuan selama heat. Probe yang dapat dibuang juga digunakan untuk pelacakan konten karbon bath dan tingkat oksigen terlarut dalam baja. Probe disposable biasanya dipasang dalam kardus sleeve yang meluncur ke probe baja (tiang) yang memiliki kontak listrik internal. Probe disposable mentransmisikan sinyal listrik ke tiang baja, yang pada gilirannya mentransmisikan sinyal ke unit elektronik untuk tafsiran. Hampir semua probe bergantung pada pengukuran suhu yang akurat untuk menghitung tingkat karbon atau oksigen dengan tepat.
- Sistem evakuasi off gas – Sistem evakuasi off gas awal dipasang untuk membantu operator furnace melihat apa yang terjadi di dalam dan sekitar furnace. Sejak saat itu sistem off gas telah berkembang cukup banyak dan banyak pabrik EAF modern sekarang menggunakan lubang keempat untuk sistem evakuasi cangkang furnace langsung (DES). Sistem DES terdiri dari saluran duct pendingin air, pendinginan sprey, saluran duct kering, dan biasanya booster fan khusus. Draft yang cukup diperlukan untuk menyediakan kontrol polusi yang memadai. Emisi pabrik yang berlebihan menciptakan kesulitan untuk operator krane selama pengisian furnace. Emisi berlebihan di sekitar port elektroda dapat merusak selang, kabel, holder elektroda, delta furnace, refractory atap, dan pendingin sprey elektroda selain mempercepat aus elektroda. Penumpukan debu yang berlebihan juga dapat menyebabkan arcing antara fase elektroda. Emisi di cincin atap dapat menyebabkan penyungkupan struktur cincin atap. Emisi karbon monoksida yang berlebihan ke sistem kanopi sekunder dapat menyebabkan eksplosi di saluran duct downstream.
Sistem Listrik
Sistem listrik di pabrik EAF biasanya terdiri dari sistem primer yang terdiri dari transformer step-down yard yang menerima daya dari grid untuk menyediakan daya setelah menurunkan ke transformer EAF. Breaker utama di sistem primer memisolasi sistem listrik di EAF dari grid. Di sisi sekunder dari sistem listrik primer, vacuum switch dan disconnect motor biasanya disediakan untuk memisolasi transformer furnace sekunder dari suplai daya primer.
Vacuum switch adalah switch umur panjang yang memungkinkan rangkaian listrik sekunder diputus baik dalam beban atau tanpa beban. Vacuum switch biasanya diberi rating untuk 40.000 operasi atau empat tahun tetapi biasanya switch tersebut mencapai umur 200.000 operasi tanpa pemeliharaan. Penyebab utama kegagalan vacuum switch adalah bellow logam yang tertutup dalam vakum dan digunakan untuk menyediakan seal untuk kontak yang bergerak. Setelah seal ini mulai aus, kebocoran vakum terjadi dan membuat sulit untuk memisahkan daya primer dari sekunder secara memadai.
Switch disconnect motor biasanya adalah switch knife gate motor yang mampu memisahkan EAF secara fisik dari suplai daya primer. Switch knife ditarik kembali saat furnace tidak dalam beban (vacuum switch terbuka, elektroda diangkat) sehingga arcing tidak terjadi di antara blade di kedua sisi switch.
Transformer EAF
Transformer EAF menerima daya primer arus rendah, tegangan tinggi dan mentransformasikan ini menjadi daya arus tinggi, tegangan rendah untuk digunakan di EAF. Operasi yang dapat diandalkan EAF sepenuhnya tergantung pada operasi yang dapat diandalkan transformer EAF.
Transformasi daya dari level kV dari grid ke level tegangan yang diperlukan di EAF biasanya dilakukan dalam dua tahap. Transformer pertama (kadang dua transformer paralel) menurunkan tegangan dari garis tegangan tinggi ke level tegangan menengah (biasanya 33 kV). Dari bus bar 33 kV, arc furnace didayakan oleh transformer furnace khusus, heavy-duty. Tegangan sekunder dari transformer furnace ini dirancang untuk memungkinkan operasi arc dalam rentang tegangan dan arus arc yang diinginkan. Karena ada persyaratan yang bervariasi dari kombinasi tegangan/arus arc melalui heat perlu memiliki pilihan tegangan sekunder. Transformer furnace dilengkapi dengan tap-changer untuk tujuan ini.
Tujuan tap changer adalah untuk memungkinkan pilihan kombinasi tegangan dan arus yang berbeda untuk berbagai tahap heat. Ini dicapai dengan mengubah jumlah gulungan coil primer (coil primer mengambil arus lebih rendah jadi lebih mudah untuk mengubah jumlah gulungan pada coil ini daripada coil sekunder arus tinggi). Pada dasarnya tap changer berupa kotak motor kontak yang beralih arus primer ke bagian berbeda dari coil di sekitar inti besi. Hampir semua tap changer dirancang untuk operasi ‘on-load’. Gerakan kontak ‘make-before-break’ biasanya digunakan untuk menghindari interupsi arus. Kontak ini tunduk pada erosi berat karena arcing dan oleh karena itu perlu pemeliharaan preventif.
Rangkaian Listrik Sekunder
Rangkaian sekunder dari sistem listrik EAF terdiri dari lima komponen utama berikut.
- Delta closure – Rangkaian sekunder dari transformer EAF berakhir di bushing tegangan rendah, yang dilampirkan ke delta closure, yang terdiri dari serangkaian plat tembaga, tabung, atau keduanya. Ini diatur sehingga winding sekunder dari transformer digabungkan untuk membentuk rangkaian tertutup. Sebagian besar peralatan ini terletak di dalam ruang transformer untuk memastikan lingkungan yang aman dan bersih. Delta closure menonjol dari dinding ruang yang bersebelahan dengan EAF dan konektor disediakan untuk melampirkan ke satu ujung kabel daya furnace; ujung lainnya dilampirkan ke either lengan konduktor arus furnace atau bus bar. Sistem bus biasanya didukung di dinding ruang transformer dan dengan gantung stainless steel yang diturunkan dari langit-langit ruang. Sistem gantung untuk bus sekunder atau delta closure sering didukung di dinding ruang dengan kayu kering. Sistem bus sekunder dan delta closure diinsulasi untuk mencegah arcing dari fasa ke fasa dan dari fasa ke tanah terutama di anggota pendukung.
- Kabel daya – Kabel daya furnace pendingin air menyediakan satu-satunya koneksi fleksibel dalam rangkaian sekunder. Kabel ini harus fleksibel untuk memungkinkan gerakan lengan elektroda naik turun dan untuk memungkinkan swing lengan elektroda dan atap saat pengisian furnace. Koneksi dari delta closure, yang berada di luar ruang transformer, di plating perak untuk menyediakan kontak yang bersih untuk kabel daya. Kabel daya terdiri dari rantai kawat tembaga yang membentuk konstruksi silinder, yang dilatang di terminal tembaga di kedua ujung kabel. Jaket karet di luar kabel mengizinkan air pendingin untuk kabel. Selang karet dilampirkan di kedua ujung kabel menggunakan klap stainless steel, bumper vulkanis, atau selang anti gosok. Selang air pendingin dilapisi dengan pelindung yang dapat terbuat dari fiberglass, material vulkanis, dan sleeve silikon atau kaca serat alumunium. Seiring kemajuan desain kabel, diperhatikan bahwa karena ‘skin effect’ yang khas dari operasi AC, arus dibawa terutama oleh bagian luar rantai tembaga. Oleh karena itu, rantai tengah diganti dengan tabung karet hollow yang mengurangi bobot kabel, reaktansi, dan biaya kabel. Pada tanggal kemudian, beberapa operasi menggunakan saluran dalam ini untuk pendinginan air juga.
- Bus bar / lengan konduktor arus – Ada beberapa desain yang ada untuk lengan elektroda dan assembly bus-bar. Banyak furnace lama menggunakan struktur lengan yang mendukung bus bar yang diinsulasi secara listrik. Bus bar menyediakan koneksi listrik antara kabel daya dan holder elektroda dan biasanya terdiri dari pipa tembaga bulat yang kaku. Biasanya bus tube didukung oleh koneksi bolted. Insulasi yang baik diperlukan antara bus tube dan anggota pendukung untuk memastikan arcing tidak terjadi. Bus tube biasanya dilampirkan ke kabel daya menggunakan plat terminal tembaga yang dapat dilepas dan pad. Beberapa konfigurasi tersedia untuk terminasi bus tube di holder elektroda dan kontak pad. Ini mencakup koneksi flanged ke kontak pad, blade flat yang digabungkan ke tabung untuk koneksi paralel dengan holder dan titik kontak tabung tembaga bundar dengan konektor. Bus tube dapat dibolt ke holder atau kontak pad atau gabungan permanen yang dilebur dapat digunakan. Banyak furnace modern menggunakan lengan konduktor arus di mana lengan itu sendiri mentransmisikan listrik ke holder elektroda dan kontak pad. Lengan konduktor arus biasanya terbuat dari steel clad tembaga atau alloy aluminium.
- Elektroda head/kontak pad – Elektroda head dan kontak pad menyediakan koneksi akhir antara suplai listrik dan elektroda grafit. Mereka terpapar pada kondisi mekanis ekstrim (getaran, torsi, dll.) dan siklus termal dan sebagai conseguenza adalah lemah terlemah dalam rangkaian sekunder. Holder elektroda adalah cast atau terbuat dari plat tembaga. Kontak pad lebih kecil dan hanya mencakup area kontak elektroda. Clamping yang tepat diperlukan untuk mencegah arcing antara elektroda dan area kontak. Penumpukan debu di area ini menyebabkan resistensi terhadap aliran arus dan over heating serta kerusakan pada holder elektroda/kontak pad.
- Regulasi elektroda – Assembly elektroda/lengan/mast/kabel cukup berat dan bergerak secara vertikal untuk tujuan kontrol biasanya oleh silinder hidrolik yang diincorporasikan di mast. Karena panjang arc tergantung, di antara hal lain, pada tingkat yang terus berubah dari sisa baja atau cair di bawah elektroda, perlu memiliki kontrol otomatis atas posisi elektroda yang dikenal sebagai sistem regulasi. Sistem regulasi mempengaruhi banyak aspek penting kinerja furnace, seperti input energi, arus rata-rata, stabilitas arc, pola pelapisan sisa baja, kehilangan energi ke panel pendingin air, dan konsumsi energi, elektroda, dan refraktori. Semua parameter ini saling terkait dengan cara yang kompleks. Penanganan standar yang diterima dari sinyal listrik adalah untuk membentuk ‘impedance control’. Metode ini mencoba untuk menjaga rasio tegangan terhadap arus listrik konstan. Sinyal tegangan yang diambil dari fasa ke tanah dan sinyal arus masing-masing direktifikasi terpisah dan nilai dc mereka dibandingkan ‘back-to back’. Jika tegangan dan arus masing-masing pada tingkat yang diinginkan (set point, dipilih oleh operator EAF) maka output dari perbandingan sinyal ini diatur untuk nol. Jika bagaimanapun arus melebihi level ini sinyalnya meningkat dan secara bersamaan tegangan menurun. Kemudian dua tegangan back-to back tidak seimbang dan output tegangan dihasilkan. Sinyal ini pergi ke katuk regulasi dengan cara untuk memerintahkan elektroda untuk naik, bertujuan untuk mengurangi arus.
- Elektroda – Elektroda adalah elemen paling penting dalam sirkuit listrik di EAF. Elektroda menyampaikan daya ke furnace dalam bentuk arc listrik antara elektroda dan charge furnace. Arc itu sendiri adalah plasma gas ionik panas dengan suhu lebih dari 3300 deg C. Elektroda grafit terdiri dari campuran coke petroleum yang telah dicalcine yang sangat halus dicampur dengan sekitar 30 % coal tar pitch sebagai perekat, ditambah aditif proprietary yang unik untuk setiap produsen. Campuran ini di-extrude pada sekitar 105 deg C untuk membentuk batang silinder yang dikenal sebagai ‘green electrode’. Green electrode kemudian diberikan bake yang dikontrol dalam atmosfer reduksi pada suhu sekitar 1000 deg C dan lagi diimpregnasi dengan pitch untuk meningkatkan kekuatannya dan kepadatan serta menurunkan resistensi listriknya. Elektroda kemudian di-graphitize dengan mengubah karbon amorfa menjadi grafit kristal dengan melewatkan arus listrik melalui itu dan memanaskannya ke suhu sekitar 2750 deg C. Proses graphitizing mengonsumsi daya sebesar sekitar 3000 hingga 5000 kWh/ton elektroda. Produk akhir kuat dan padat dengan resistensi listrik rendah. Terakhir elektroda dimachine ke bentuk akhirnya. Di setiap ujung elektroda ada recess di mana thread dimachine. Ini digunakan untuk menerima nipple yang terbuat dengan cara yang sama sehingga kolom elektroda dapat diperpanjang saat elektroda dikonsumsi. Konsumsi elektroda normal melalui oksidasi dan sublimasi tip, dengan beberapa potongan kecil yang hilang di sekitar sambungan. Sebagian besar juga hilang karena patah mekanis yang disebabkan oleh cave-ins sisa baja di furnace atau hancurnya elektroda ke dalam charge.
