نقش کربن در کوره قوس الکتریکی

کربن از جمله موادی است که وجود آن در فرآیند فولادسازی به روش کوره قوس الکتریکی (EAF) اجتناب­ ناپذیر و ضروری است.

هدف اصلی افزودن کربن به کوره قوس، ایجاد محیط احیائی در طول فرآیند ذوب و جلوگیری از اکسیداسیون فلزات موجود در مذاب می ­باشد. به دلیل وجود مقادیر قابل ­توجه اکسیژن و مواد اکسیدی در محیط کوره، جهت جلوگیری از اکسیداسیون عناصر موجود و همچنین احیای اکسیدهایی مانند FeO از سرباره و کاهش تلفات مواد، حضور کربن الزامی است. هدف دیگر وجود کربن در محیط کوره، واکنش آن با اکسیژن و تولید کربن مونوکسید (CO) و پفکی ­شدن سرباره است که تشکیل آن بهبود قابل توجهی در عملکرد کوره ایجاد می­ کند. از طرف دیگر با انجام واکنش­ اکسیداسیون کربن، گرمای قابل توجهی تولید شده که می ­تواند در کاهش مصرف انرژی الکتریکی در کوره مؤثر واقع شود.

کربن به سه روش به کوره فولادسازی شارژ می­ شود که عبارتند از: کربن شارژ شده به صورت ثقلی از سقف کوره، کربن شارژ شده توسط سیستم­ های تزریق و کربن موجود در مواد شارژ شده به کوره (مثل آهن اسفنجی). مطالعات انجام شده نشان می ­دهد که راندمان افزودن کربن تزریقی به کوره به طور قابل ­توجهی بیش از روش ثقلی بوده به طوری که در کربن تزریقی حدود 80% و در کربن ثقلی 30% می ­باشد (راندمان کربن عبارتست از درصدی از انرژی تئوری سوختن کربن که در عمل می ­توان به آن دست یافت). از آنجا که مکانیزم تأثیرگذاری کربن موجود در شارژ کوره با کربن تزریقی و ثقلی متفاوت بوده و از طرف دیگر، سینتیک واکنش این نوع کربن در محیط کوره بیش از انواع دیگر کربن است، راندمان تأثیر آن در حدود 95% خواهد بود.