A produção de aço em forno elétrico a arco é baseada emeletrodosPara gerar arcos elétricos, a energia elétrica é convertida em energia térmica dentro do arco, fundindo a carga do forno e removendo impurezas como enxofre e fósforo, além de adicionar os elementos necessários (como carbono, níquel, manganês, etc.) para fundir aço ou ligas com diversas propriedades. O aquecimento por energia elétrica permite o controle preciso da temperatura do forno e a produção de gases residuais em baixa temperatura. A eficiência térmica do forno de aciaria a arco é superior à do forno de conversor.
O desenvolvimento tecnológico na produção de aço em forno elétrico a arco (EAF) tem uma história de cerca de 100 anos. Embora outros métodos sempre tenham enfrentado desafios e concorrência na siderurgia, especialmente o impacto da produção de aço com oxigênio de alta eficiência (HEO), a participação da produção de aço em EAF na produção mundial continua a crescer ano após ano. No início da década de 1990, o aço produzido em EAF representava 1/3 da produção mundial total. Em alguns países, o EAF era a principal tecnologia de produção de aço, e a participação do aço produzido por esse método era 70% maior do que na Itália.
Na década de 1980, a produção de aço em forno elétrico a arco (EAF) se disseminou na fundição contínua, formando gradualmente um "processo de produção com economia de energia" que englobava a fusão de sucata em forno elétrico a arco com pré-aquecimento, refino em fundição contínua e laminação contínua. O forno a arco era utilizado principalmente para a rápida conversão de sucata de equipamentos em matéria-prima para a produção de aço. Para superar fundamentalmente a instabilidade do arco em fornos a arco CA de ultra alta potência, o desequilíbrio de corrente e o severo impacto na rede elétrica devido à alimentação trifásica, iniciou-se a pesquisa e o desenvolvimento de fornos a arco CC, cuja aplicação industrial ocorreu no primeiro século.
Em meados da década de 1990, o forno de arco CC usando apenas uma raiz do eletrodo de grafite foi amplamente utilizado no mundo (alguns fornos de arco CC utilizavam dois eletrodos de grafite).
A principal vantagem do forno a arco CC é a redução significativa no consumo de eletrodos de grafite. Antes do final da década de 1970, o consumo de eletrodos de grafite por tonelada de aço em fornos a arco CA era de 5 a 8 kg, representando de 10% a 15% do custo total do aço. Apesar de diversas medidas terem sido tomadas, o consumo de eletrodos de grafite caiu para 4 a 6 kg, ou seja, para uma redução de 7% a 10% nos custos de produção. Com o uso de métodos de fabricação de aço de alta e ultra-alta potência, a quantidade de eletrodos necessária foi reduzida para 2 a 3 kg/t de aço. Já em fornos a arco CC, que utilizam apenas um eletrodo de grafite por vez, o consumo pode ser reduzido para menos de 1,5 kg/t de aço.
Tanto a teoria quanto a prática demonstram que o consumo individual de eletrodos de grafite pode ser reduzido em 40% a 60% em comparação com o forno de arco CA.
Data da publicação: 06/05/2022