電弧爐煉鋼製程簡介

電弧爐煉鋼主要原料為廢鋼，以人造石墨電極插入爐體內之 廢鋼原料中通過電流，藉石墨電極與廢鋼原枓間產生電弧，高溫放 熱而熔解廢鋼達到冶煉的目的。在熔解過程中，依產品規格的需求，

添加相關之副原料，電弧爐煉鋼均為批次作業，通常每一批次時間 約為60～80 分／爐，冶煉過程可依其化學反應分成三個階段，分 別為熔解期、氧化期及還原期，其製程流程如圖19【39】：

圖 19 電弧爐煉鋼製程流程 廢鋼配料

熔 解

氧 化 秤 重

裝料入爐

還 原

出 鋼

連續鑄造

小鋼胚

除渣 副原料

47

1. 裝入期

自廢鋼原料抓取至盛料桶秤重到加料入爐內稱為裝入期，利 用天車完成，廢鋼原料欲加入電爐內必須打開爐蓋停止通電，再 將原料用天車抓取運送至爐頂上方，傾倒入爐內，關上爐蓋以完 成加料程序。

2. 熔解、氧化及還原期

熔解期：電極接近廢鋼產生電弧放電熔廢鋼，熔解到某程度 附在爐壁之原料落下，吹氧管由作業口插入爐內吹入氧氣進行切 割作業，在必要時並以燃油燃燒器加熱提高爐內溫度，以增加熔 解的速率，續於熔解完成後重覆秤重，裝入熔解等程序 1～2 次。

氧化期：溫度上升時由吹氧管吹入氧氣使鋼液脫碳、脫磷以 控制鋼液品質。

還原期：經熔解氧化後之鋼液，於凝固時為避免殘存氣體於 其內，須酌量加入脫氧劑以減少氧的成分，並降低 FeO 氧化物之 百分比，並視產品規格分別填加矽鐵、錳鐵、焦碳等副原料，以 控制品質。

3. 出鋼期

還原精煉完成之鋼液經除去表面之爐渣後，傾倒入盛鋼桶運 送到連鑄機，鑄成所需要尺寸的各式小綱胚。

4. 連續鑄造

出鋼後之鋼液，經盛鋼桶吊運至連鑄機架台，經鋼液分佩槽，

銅模組使鋼液冷卻成型，再經彎曲滾輪、引導輾輪，引拔滾輪、

熱剪機、定尺剪切成成品。

5. 搬出

搬出設備主要以滾輪來引導鋼胚、輸送至冷卻生產線，或以 天車吊運至鋼胚儲區以進行出貨。一般而言，除輸送設備外，尚 包含有冷卻設備在內，以冷卻高溫紅熱狀態之鋼胚。

6. 爐渣作業

煉鋼製程中，於出鋼前會進行造渣，以將非鋼液部份清除，

48

49

鋼胚表面缺陷的檢驗則在於將鋼胚過深的裂痕或尖角檢 查出後並進行標記，而後利用研磨機，將前述標記的缺陷研磨 剔除，再將鋼胚送入軋延線。

鋼胚由天車吊至進料區經由進料輸送系統送至加熱爐口，

定位後推入加熱爐內。但對於含有煉鋼及軋鋼製程之工廠，為 了利用鋼胚從煉鋼工廠出來之餘留溫度（700～950℃），並節 省因加熱軋延過程所需的軋延溫度之燃料的消耗，因此設置有 輸送設備來運送高熱的鋼胚進入軋鋼生產線。通常是以馬達帶 動滾輪之方式作成一條輸送線，來輸送鋼胚。

2.鋼胚加熱

為了配合下一個軋延製程，鋼胚需經由軋鋼機軋延成型，

鋼胚須不斷的加熱，以達到適合軋延之溫度。加熱爐即為提供 這種持續加熱之設備。一系列的熱軋鋼材製造過程中，鋼胚在 加 熱 爐 中 留 滯 時 間 、 鋼 胚 出 爐 的 溫 度 及 其 內 部 的 均 溫 性

（temperature uniformity），對於後續的軋延過程及製造成品的 結果有著極重要的影響。

3.鋼胚軋製

軋製是指將鋼胚置於兩工作軋輥（work roll）之間軋製，

加以改變或軋製其形狀的一種加軋塑型方式。條鋼軋製是利用 圓柱狀之上下工作輥，刻出不同形狀之輥槽，來軋製成不同斷 面形狀之產品。

4.鋼品冷卻

鋼材的冷卻方法可分為水冷及空冷，依鋼胚成分、尺寸、

用途及設備種類而定。水冷是一種利用製程控制方式，生產之 高拉力竹節鋼筋，稱作「熱處理竹節鋼筋」。

鋼胚經軋延程序製成鋼筋，經輸送輥傳輸機構，輸送至冷 卻床室溫冷卻為空冷，所生產竹節鋼筋，稱作「熱軋竹節鋼

50

筋」。 5.鋼筋裁切

為使鋼筋軋延順利，軋延線通常設有端部切斷、取樣、軋 壞等剪切裝置。軋延材之頭尾端溫度一般均較低，故在進入中 軋機前需給予去除，而在軋延中發生軋壞鋼材時，為遮斷後續 之鋼材故設有剪切機進行遮斷。另外在尺寸的定尺上亦設有冷 剪機，以裁斷所需長度的成品。

6.鋼筋綑包

鋼筋經冷剪機裁切後，輸送至精整區經計數機、分離機、

再經大結束機綑包作業，以便利於搬運與堆放。

D16(直徑 15.9mm)以下鋼筋，需經小結束機先作小結束綑 包作業，再經大結束機作最後綑包作業。

7.鋼筋堆存

綑包完成之鋼筋，每綑需掛標示牌，並依鋼種在鋼筋端面 漆色標示，包裝完成鋼筋以輸送輥及橫移鍊條移至吊掛區。操 作人員確定綑包完鋼筋定位後，指揮固定式起重機將鋼筋吊運 至鋼筋儲區存放，以利出貨。

51