（本文轉(zhuǎn)載自《世界金屬導(dǎo)報(bào)》）

我國“十三五”《鋼鐵工業(yè)調(diào)整升級規(guī)劃（2016-2020 年）》指出 ：加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，按照綠色可循環(huán)理念，注重以廢鋼為原料的短流程電爐煉鋼的發(fā)展?？梢灶A(yù)見，隨著我國“長流程”煉鋼向“短流程”煉鋼的轉(zhuǎn)換及節(jié)能環(huán)保的需要，電弧爐煉鋼將迎來新的發(fā)展機(jī)遇，再加上我國廢鋼鐵資源和電力能源的逐步豐沛，電冶金工藝尤其是電弧爐短流程工藝將受到越來越多地關(guān)注。

近年來，電弧爐煉鋼在高效冶煉、節(jié)能環(huán)保及智能控制等方面取得了長足進(jìn)步，電弧爐煉鋼的工藝技術(shù)水平明顯提高；同時(shí)，各種新型電弧爐得以開發(fā)并應(yīng)用，大大推動了鋼鐵工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。

1 電弧爐煉鋼技術(shù)進(jìn)展

近 30 年來，電弧爐煉鋼技術(shù)發(fā)展迅速。工藝方面，采用廢鋼預(yù)熱、強(qiáng)化吹氧助熔、泡沫渣、二次燃燒、底吹攪拌和鋼包精煉等技術(shù)；設(shè)備方面，采用提高變壓器輸入功率水平、改造短網(wǎng)實(shí)現(xiàn)合理的電氣運(yùn)行、電極自動調(diào)節(jié)、爐門自動機(jī)器人、廢鋼破碎分選等技術(shù) ；新型電弧爐開發(fā)方面，也出現(xiàn)了 Consteel EAF、 Quantum EAF、ECOARC EAF、CISDI-Green EAF 及SHARC EAF 等諸多新技術(shù)。縱觀電弧爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展歷程，其技術(shù)進(jìn)步主要圍繞著電弧爐煉鋼高效化、潔凈化、綠色化、智能化四個(gè)方面開展。

1.1 高效化

1.1.1 合理化供電技術(shù)合理的電氣運(yùn)行制度是電弧爐煉鋼最基本的保障，合理的電氣運(yùn)行制度的制定，都是圍繞最佳工作點(diǎn)的選擇展開，工作點(diǎn)主要是指電弧爐電氣運(yùn)行的工作電流和電壓，其他電參數(shù)如視在功率、有功功率、無功功率、電弧功率和功率因數(shù)等均可由此推出。為了適應(yīng)多種復(fù)雜爐料結(jié)構(gòu)，在冶煉工藝條件下，合理發(fā)揮變壓器供電能力，實(shí)現(xiàn)煉鋼高效、節(jié)電的目的，北京科技大學(xué)開發(fā)了超高功率電弧爐變壓器指數(shù)型非線性工作電抗模型，通過建立不同容量、多級工作電壓下電弧爐變壓器電氣運(yùn)行特征數(shù)據(jù)庫，真實(shí)反映電弧爐變壓器實(shí)際運(yùn)行狀況；通過構(gòu)建匹配電弧爐變壓器運(yùn)行的供電操作數(shù)學(xué)模型和特征曲線，保證電弧爐變壓器的電能高效輸出和低耗穩(wěn)定運(yùn)行。

1.1.2 強(qiáng)化供氧技術(shù)

如何根據(jù)生產(chǎn)工藝向電弧爐內(nèi)高效輸入化學(xué)能（氧氣、燃料等）直接影響到鋼的質(zhì)量、能耗和生產(chǎn)作業(yè)率，是電弧爐煉鋼的關(guān)鍵。由此，多種形式及功能的電弧爐化學(xué)能強(qiáng)化輸入技術(shù)得以開發(fā)。

1）爐門供氧技術(shù)。

電弧爐爐門吹氧設(shè)備按水冷方式分為兩大類，一類是水冷式爐門碳氧槍，一類是消耗式爐門碳氧槍。水冷式爐門碳氧槍具有氧氣利用率高，泡沫渣效果好，脫碳、脫磷效果穩(wěn)定以及自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但操作中不能與鋼液接觸，有一定局限性。消耗式爐門碳氧槍在爐內(nèi)可更早地開始切割廢鋼并與鋼液接觸，爐內(nèi)活動空間大，但操作過程中隔一段時(shí)間需要接吹氧管，較為麻煩。

2）爐壁供氧技術(shù)。

電弧爐爐壁供氧是為了消除爐內(nèi)冷區(qū)，保證爐料均衡熔化，利用爐壁模塊化控制噴射純氧，以提高電弧爐的比功率輸入，提高生產(chǎn)效率。爐壁氧槍主要有脫碳、助熔、二次燃燒及造泡沫渣等功能。爐壁氧槍的安裝方式與傳統(tǒng)的安裝方式相比較，安裝位置更接近熔池，射流到熔池的距離與傳統(tǒng)的安裝方式相比縮短了 40%-50%，可大大提高熔池脫碳速度和氧氣利用效率；可將熔池內(nèi)的燃燒與熔池上方的燃燒有機(jī)結(jié)合起來，提高了冶煉過程熱效率；可在爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)噴射，精確控制吹氧量和碳粉噴吹量，泡沫渣效果好。

3）EBT 供氧技術(shù)。

現(xiàn)代電弧爐均采用偏心爐底出鋼（EBT）技術(shù)，使得EBT 區(qū)成為電弧爐內(nèi)冷區(qū)之一，造成該區(qū)的廢鋼熔化速度較慢、熔池成分與中心區(qū)域成分差別較大等問題。在偏心爐側(cè)上方安裝 EBT 氧槍進(jìn)行吹氧助熔，可促進(jìn) EBT 區(qū)域廢鋼熔化，完全解決了 EBT 區(qū)域廢鋼在出鋼時(shí)還未熔化及造成的出鋼口打不開等問題，并在出現(xiàn)熔池后，提高 EBT 區(qū)的熔池溫度，均勻熔池成分。出鋼時(shí)EBT區(qū)域的溫度及成分與爐門口區(qū)域溫度及成分的誤差僅相差 0.5%-1.0%。

4）集束供氧技術(shù)。

針對超音速氣體射流速度衰減快、氧氣利用率低等問題，集束射流技術(shù)得以開發(fā)并應(yīng)用，在主氧射流周圍設(shè)置環(huán)狀保護(hù)氣流（由燃?xì)夂脱鯕馊紵a(chǎn)生），使得主氧射流超音速核心段長度延長，形成類似激光束一樣的射流。其氧氣流股的動能損失減小，具有極強(qiáng)的穿透力和攪拌力，實(shí)現(xiàn)向熔池高速供氧脫碳，改善了爐內(nèi)熱量和成分的均勻性，對促進(jìn)鋼渣反應(yīng)、均勻鋼水成分和溫度、提高氧氣利用率、提高金屬收得率等有十分明顯的效果。北京科技大學(xué)開發(fā)的 USTB 集束供氧技術(shù)，更適應(yīng)國內(nèi)電弧爐煉鋼爐料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，并已在國內(nèi)外百余座電弧爐上得到應(yīng)用。

1.1.3 泡沫渣技術(shù)

在電弧爐冶煉過程中，在吹氧的同時(shí)，向熔池內(nèi)噴碳粉或碳化硅粉，形成強(qiáng)烈的碳氧反應(yīng)，在渣層內(nèi)形成大量的CO 氣體泡沫。通常泡沫使渣的厚度達(dá)到電弧長度的 2.5-3.0 倍，能將電弧完全屏蔽在內(nèi)，減少電弧向爐頂和爐壁的輻射，延長電弧爐爐體壽命，并可以使電弧對熔池的傳熱效率從 30% 提高到 60%， 冶煉周期縮短 10%-14%，冶煉電耗降低約 22%，電極消耗減少約 2kg/t，并能提高電弧爐爐齡，減少爐襯材料消耗。因而使得生產(chǎn)成本降低，同時(shí)提高了生產(chǎn)率，也使噪音減少，噪聲污染得到控制。

1.1.4 氧燃燒嘴技術(shù)

電弧爐煉鋼已普遍采用氧燃燒嘴技術(shù)，保證爐料的同步熔化，更有效地發(fā)揮電極的作用。同時(shí)，氧燃燒嘴還可以強(qiáng)化一氧化碳的二次燃燒，有效縮短冶煉時(shí)間，提高電弧爐生產(chǎn)效率。目前，根據(jù)使用燃料的不同，氧燃燒嘴主要有油氧燒嘴、煤氧燒嘴、燃?xì)鉄斓葞追N形式，所用燃料有柴油、重油、煤粉和天然氣等物質(zhì)。

1.1.5 二次燃燒技術(shù)

電弧爐二次燃燒技術(shù)主要

有兩種：泡沫渣操作二次燃燒技術(shù)和自由空間二次燃燒技術(shù)。由于自由空間二次燃燒（爐氣燃燒）技術(shù)是使氧與熔池上方的 CO 氣體反應(yīng)，二次燃燒產(chǎn)生的熱量通過輻射和對流方式向渣層傳遞，然后由渣層向鋼液傳遞，其傳熱效率約為30%-50%；而采用泡沫渣二次燃燒技術(shù)，由于二次燃燒產(chǎn)生的熱量，直接由爐渣向鋼液中傳遞，其傳熱效率約為爐氣二次燃燒技術(shù)的 2-3 倍。

1.2 潔凈化

1.2.1 廢鋼破碎分選技術(shù)廢鋼的資源化利用在鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排、轉(zhuǎn)型升級方面扮演著重要角色。隨著汽車、機(jī)電、家電等報(bào)廢數(shù)量的不斷增加，社會回收的廢舊金屬成分更加混雜，包含黑色金屬、有色金屬、非金屬等。廢鋼的高效破碎與分選是保證電弧爐煉鋼原料質(zhì)量的前提與關(guān)鍵，對電弧爐煉鋼實(shí)現(xiàn)潔凈化冶煉至關(guān)重要。經(jīng)破碎分選后的廢鋼，可大大提高原料的潔凈度，為電弧爐煉鋼提供了清潔可靠的原料保障。

1.2.2 電弧爐煉鋼安全長壽底吹攪拌技術(shù)

電弧爐煉鋼熔池冶金反應(yīng)動力學(xué)條件差，熔池鋼液成分、溫度不均勻，終點(diǎn)氧含量和渣中氧化鐵含量偏高，最終影響冶煉指標(biāo)和鋼液質(zhì)量。北京科技大學(xué)開發(fā)的電弧爐煉鋼安全長壽底吹技術(shù)，強(qiáng)化了電弧爐熔池?cái)嚢瑁瑖嶄撗鹾?、鋼鐵料消耗、冶煉終點(diǎn)碳氧積及終渣氧化鐵含量明顯降低，脫磷效率進(jìn)一步提高，冶煉終點(diǎn)鋼液質(zhì)量明顯改善。目前，該技術(shù)已在國內(nèi)外20余座電弧爐上得到應(yīng)用，底吹元件壽命超 800 爐次，實(shí)現(xiàn)了電弧爐底吹壽命與爐齡同步。

1.2.3 電弧爐煉鋼復(fù)合吹煉技術(shù)

以高效、低耗、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)為目標(biāo)，北京科技大學(xué)提出并研發(fā)的新一代電弧爐冶煉技術(shù)——“電弧爐煉鋼復(fù)合吹煉技術(shù)”，以集束供氧、同步長壽底吹攪拌等技術(shù)為核心，實(shí)現(xiàn)了電弧爐煉鋼供電、供氧及底吹等單元的操作集成，滿足多元爐料條件下的電弧爐煉鋼復(fù)合吹煉的技術(shù)要求。目前，該項(xiàng)目整體及單元技術(shù)已在國內(nèi)百余家電爐廠應(yīng)用，并出口至意大利、俄羅斯、韓國、伊朗等國。在天津鋼管、萊蕪鋼鐵、衡陽鋼管等企業(yè)50-150t 電弧爐應(yīng)用后，冶煉電耗降低 13kWh/t，鋼鐵料消耗降低 15.5kg/t，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)明顯改善。

1.2.4 低成本脫磷技術(shù)

傳統(tǒng)電弧爐冶煉低磷鋼通

常采用多次造渣、流渣操作，冶煉周期長、渣量大、終渣（FeO）含量高、鋼水過氧化嚴(yán)重、冶煉成本難以控制。

北京科技大學(xué)研發(fā)了電弧爐煉鋼埋入式供氧噴吹技術(shù)，將供氧方式從熔池上方移至鋼液面以下，將氧氣直接輸入熔池，加快了冶金反應(yīng)速度。該技術(shù)顯著提高了鋼液流動及化學(xué)反應(yīng)速度，有效控制了鋼液過氧化，改善了熔池脫磷效率。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了電弧爐煉鋼熔池內(nèi)氧氣-石灰粉混合噴吹脫磷工藝，采用氧氣將石灰粉直接在煉鋼熔池內(nèi)噴射，實(shí)現(xiàn)了電弧爐煉鋼低成本快速深脫磷，噸鋼石灰消耗改善明顯，脫磷效果顯著。

1.2.5 高效脫氮技術(shù)

北京科技大學(xué)在電弧爐底吹 Ar 攪拌技術(shù)基礎(chǔ)上，基于CO2 物理化學(xué)特性和高溫冶金熔池內(nèi) CO2 反應(yīng)機(jī)理，開發(fā)出電弧爐 CO2-Ar 動態(tài)底吹脫氮技術(shù)，利用 CO2 強(qiáng)脫氮特性強(qiáng)化電弧爐熔池脫氮，全廢鋼冶煉終點(diǎn)鋼液氮含量穩(wěn)定控制在 45×10-6 以下，鋼液質(zhì)量顯著改善。

1.3 綠色化

1.3.1 廢鋼預(yù)熱技術(shù)

在電弧爐煉鋼廢鋼預(yù)熱方面，先后開發(fā)并應(yīng)用了雙爐殼、豎式和 Consteel 等廢鋼預(yù)熱型電弧爐。雙爐殼電弧爐由于余熱效率低、設(shè)備維護(hù)量大以及二惡英等污染物排放等問題，已經(jīng)退出市場；豎式預(yù)熱電弧爐由于落料沖擊影響指篦水冷結(jié)構(gòu)壽命、維護(hù)量大、裝備可靠性低等弊端，正逐步退出市場。Consteel 電弧爐由于具有生產(chǎn)環(huán)境良好、電網(wǎng)沖擊小、加料可靠可控、煙氣余熱利用效率高等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)外最新研發(fā)的主流電弧爐主要是在原有廢鋼預(yù)熱電弧爐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

1.3.2 余熱回收技術(shù)

目前，電弧爐余熱回收技術(shù)主要有 Tenova iRecovery、中冶賽迪全余熱回收等技術(shù)。Tenova iRecovery 將加壓水（150℃ /5bar 至 270℃ /55bar）在廢氣管道中流過，接近沸點(diǎn)的水通過蒸發(fā)吸收廢氣中的余熱，可回收電弧爐煉鋼煙氣中 35%-70% 的熱量；中冶賽迪等企業(yè)開發(fā)的全余熱回收技術(shù)，采用耐高溫長壽命汽化冷卻煙道、高效煙氣燃燒沉降室和列管式余熱鍋爐等，實(shí)現(xiàn)電弧爐第四孔至余熱鍋爐過程煙氣全余熱的穩(wěn)定回收和高效除塵，解決了傳統(tǒng)余熱利用率低的難題，電弧爐煉鋼煙氣余熱回收利用率提高了 10% 以上。

1.3.3 二惡英治理技術(shù)

電弧爐煉鋼二惡英的削減途徑，主要體現(xiàn)在二惡英形成源、形成過程及尾氣凈化三方面。相關(guān)研究重點(diǎn)主要集中在源頭抑制和合成抑制方面。源頭抑制方面 ：通過在線檢測和人工揀選，對廢鋼進(jìn)行嚴(yán)格分揀，最大限度地減少甚至杜絕含氯源物質(zhì)廢鋼入爐。合成抑制方面：利用爐內(nèi)溫度控制、快速冷卻、催化/抑制劑添加，抑制電弧爐煙氣二惡英再生成。如何高效率、低成本實(shí)現(xiàn)電弧爐煉鋼過程二惡英治理，將是下一步研究的重點(diǎn)。

1.4 智能化

1.4.1 電極智能調(diào)節(jié)技術(shù)目前，電弧爐電極智能調(diào)節(jié)技術(shù)較多，其中，中冶賽迪開發(fā)的新一代智能型電極調(diào)節(jié)系統(tǒng) ——DMI-AC， 包括抗強(qiáng)電磁干擾的高速數(shù)字信號分布化采集-集中處理-網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化傳輸系統(tǒng)和多策略、多約束優(yōu)化的柔性智能控制系統(tǒng)兩大核心技術(shù)，由日本Steel Plantech 總包越南 VKS 公司90t電弧爐項(xiàng)目采用該技術(shù)后，電極調(diào)節(jié)電氣響應(yīng)時(shí)間降低至60ms，穿井期和熔清期電流波動率分別 <33% 和 <14%，優(yōu)于國際先進(jìn)水平。

1.4.2 冶煉在線檢測技術(shù)近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外研究人員開發(fā)了一系列電弧爐冶煉過程的檢測技術(shù)。我國自主研發(fā)的USTB非接觸式鋼液測溫系統(tǒng)，通過安裝在爐壁的非接觸測溫裝置，利用多元測溫氣體噴吹，獲取鋼液溫度特征信號，建立的鋼液溫度信號處理模型，可實(shí)現(xiàn)熔池溫度測量及預(yù)報(bào)。

自主開發(fā)的 USTB 爐氣分析系統(tǒng)，可準(zhǔn)確測量爐氣的溫度、流量以及爐氣中各氣體等成分，利用采集的信息和自身的控制模型對冶煉過程分析、判斷并控制。

1.4.3 多功能爐門機(jī)器人

面對電弧爐煉鋼區(qū)域環(huán)境惡劣、危險(xiǎn)、繁重人工作業(yè)及冶煉精準(zhǔn)化工藝控制需求，一系列自動化測溫取樣新技術(shù)逐漸開發(fā)并推廣應(yīng)用。國內(nèi)相關(guān)單位正在進(jìn)行電弧爐多功能爐門機(jī)器人的研發(fā)、推廣工作。目前，國內(nèi)大部分電弧爐煉鋼企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的人工取樣測溫方式，隨著先進(jìn)的自動測溫取樣裝置的國產(chǎn)化，國內(nèi)電弧爐煉鋼開始逐漸采用該技術(shù)。

1.4.4 質(zhì)量分析監(jiān)控及成本控制系統(tǒng)

隨著電弧爐冶煉技術(shù)的發(fā)展，僅僅依靠操作者的經(jīng)驗(yàn)來控制電弧爐生產(chǎn)，已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代電弧爐煉鋼的生產(chǎn)節(jié)奏。通過數(shù)據(jù)信息的交流和過程優(yōu)化控制，可以使電弧爐煉鋼過程的成本控制、合理供能等環(huán)節(jié)最優(yōu)化，并可降低成本、提高效率。然而，國外引進(jìn)的相關(guān)系統(tǒng)，由于國內(nèi)復(fù)雜的原料結(jié)構(gòu)和特殊的冶煉工藝，很難發(fā)揮其效能。北京科技大學(xué)開發(fā)的電弧爐煉鋼質(zhì)量分析監(jiān)控及成本控制系統(tǒng)，對電弧爐單爐成本進(jìn)行預(yù)測與實(shí)時(shí)計(jì)算，并提供不同爐料結(jié)構(gòu)的供電、供氧優(yōu)化指導(dǎo)曲線及優(yōu)化，對精煉爐單爐成本進(jìn)行預(yù)測與實(shí)時(shí)計(jì)算，并提供優(yōu)化的合金與渣料組合。目前，該系統(tǒng)已在國內(nèi)外多座電爐推廣應(yīng)用。

2 國內(nèi)外主要電弧爐技術(shù)特點(diǎn)分析

近年來，國外電弧爐煉鋼技術(shù)發(fā)展迅猛，相繼研發(fā)出諸如 FastARC、Quantum、 ECOARC 等多種新型電弧爐爐型。相比較而言，我國煉鋼工藝長期由以高爐 - 轉(zhuǎn)爐為主體的“長流程”主導(dǎo)，電弧爐煉鋼研發(fā)相對薄弱，但在中冶賽迪、北京科技大學(xué)等單位的共同努力下，也開發(fā)出了CISDI-Green EAF 等新型電弧爐技術(shù)。

2.1Quantum EAF Quantum EAF是德國普銳特公司最新研發(fā)的高效、節(jié)能、環(huán)保型電爐。其廢鋼連續(xù)預(yù)熱系統(tǒng)在熱循環(huán)期間利用爐內(nèi)廢氣，可對所有待熔化的廢鋼進(jìn)行均勻預(yù)熱。其獨(dú)特性在于：具有高效率的爐料連續(xù)預(yù)熱系統(tǒng)、新型連續(xù)加料系統(tǒng)、出鋼時(shí)下爐殼單獨(dú)傾動系統(tǒng)、加料和出鋼均不斷電系統(tǒng)。  

Quantum EAF 自動化程度較高，幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)全自動運(yùn)行。從廢鋼裝料到出鋼，所有步驟都至少是半自動執(zhí)行。這是向工業(yè) 4.0 發(fā)展邁出的一大步。目前，墨西哥 Tyasa 廠已投產(chǎn)一座 100t 量子電弧爐，我國桂林平鋼計(jì)劃投資建設(shè)一座 120t 量子電弧爐。由于廢鋼通過電爐產(chǎn)生煙氣進(jìn)行預(yù)熱，量子電弧爐在降低電耗、縮短冶煉周期上有一定的優(yōu)勢，但其手指系統(tǒng)的穩(wěn)定性還需進(jìn)一步確認(rèn)。

2.2 ECOARC EAF ECOARC EAF 是日本開發(fā)的一種新型高效率電弧爐，具有先進(jìn)的能量回收和環(huán)保技術(shù)。ECOARC EAF 使用高溫廢氣預(yù)熱廢鋼，將廢鋼裝入連接在爐殼上的“豎型”預(yù)熱室中。預(yù)熱室與爐體緊密連接，防止空氣滲透進(jìn)入爐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)密閉化操作，顯著降低鋼中氮含量。在 ECOARC EAF 生產(chǎn)過程中，廢鋼每爐分 10-13次半連續(xù)投入，全過程處于“平熔池”狀態(tài)。

此外，通過使用廢氣中所含的 CO 氣體，加上少量的燃料燃燒，燃燒后廢氣通過冷卻室內(nèi)的噴水快速冷卻，就可避免有害化學(xué)物質(zhì)（二惡英）的產(chǎn)生。ECOARC EAF在日本已實(shí)現(xiàn)二惡英排放低于0.1ng-TEQ/Nm3。

ECOARC EAF 已在包括日本、韓國、泰國在內(nèi)的共計(jì)6 家鋼鐵企業(yè)得到應(yīng)用，在我國尚無應(yīng)用。相比常規(guī)電弧爐，其報(bào)道數(shù)據(jù)在冶煉周期、電極消耗等指標(biāo)上，有較為明顯的優(yōu)勢，但其設(shè)備維護(hù)較為困難（爐體體積較大、豎井無法分離、耐材在線更換），投資成本較高。

2.3 Consteel EAF

Consteel EAF 是世界上第一座已證明可靈活使用金屬原料的廢鋼預(yù)熱型電弧爐，也是目前國內(nèi)應(yīng)用最成熟的連續(xù)加料型電弧爐。Consteel 電弧爐具有生產(chǎn)環(huán)境良好、電網(wǎng)沖擊小、加料可靠可控、煙氣余熱利用效率高等特點(diǎn)，但受二惡英排放的影響，在歐洲市場受到限制，同時(shí)還存在動密封漏風(fēng)、生產(chǎn)線過長等不利因素，其運(yùn)行成本也較高。

2.4 SHARC EAF

SHARC EAF 爐缸形狀對稱設(shè)計(jì)且?guī)в?DC 電流集成技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)使高溫廢氣在預(yù)熱豎爐中的停留時(shí)間更長，熱傳輸效率更高，能保證使用低密度廢鋼（堆重比0.25-0.3t/m3）且沒有額外預(yù)熱時(shí)，生產(chǎn)也能高效經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行，廢鋼熔化均勻，但該系統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)量較大，裝備的可靠性有待進(jìn)一步提高。

2.5 CISDI-Green EAF

由中冶賽迪主持，聯(lián)合北科大、長春三鼎變壓器、無錫紅旗除塵等多家單位組成的中國綠色智能電爐產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，成功研發(fā)新型節(jié)能環(huán)保型電弧爐CISDI-Green EAF，針對廢鋼尺度寬容性要求和廢鋼預(yù)熱裝置維護(hù)困難等問題，采用了獨(dú)特的電弧爐差動密閉 - 階梯擾動連續(xù)加料和側(cè)頂斜槽加料技術(shù)，把廢鋼加料到接近電弧爐中心區(qū)域，改善廢鋼預(yù)熱型電爐的冷區(qū)，配合煙氣廢鋼預(yù)熱技術(shù)，可顯著降低電弧爐冶煉過程的運(yùn)行電耗。

該技術(shù)采用全密閉加料方式，在除塵口配合除塵口開度控制，保證加料時(shí)粉塵和煙氣溢出最小，解決了開蓋加料造成大量的熱損失問題，降低了生產(chǎn)過程的煙塵排放。

CISDI-Green EAF 通 過自身結(jié)構(gòu)的變化，來對廢鋼預(yù)熱過程煙氣溫度進(jìn)行控制，通過調(diào)節(jié)分流除塵管道和主除塵管道的流量比例，對廢鋼預(yù)熱后的煙氣溫度加以精準(zhǔn)控制，從而抑制二惡英的產(chǎn)生。煙氣通過急冷室急速冷卻，實(shí)現(xiàn)了對煙氣冷卻過程二惡英再次合成的抑制。

2.6 國內(nèi)外主要電弧爐的技術(shù)指標(biāo)對比

上述國內(nèi)外主要電弧爐應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)和環(huán)保技術(shù)指標(biāo)對比情況分別見表 1 和表 2。

表 1 國內(nèi)外電弧爐煉鋼應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)（全廢鋼）

表 2　 國內(nèi)外電弧爐煉鋼應(yīng)用環(huán)保指標(biāo)

3 結(jié)論與展望

在我國，電弧爐煉鋼不僅生產(chǎn)普通棒線材，也是高品質(zhì)特殊鋼冶煉的主要工藝流程。在電弧爐高效節(jié)能冶煉的基礎(chǔ)上，其產(chǎn)品的潔凈化、生產(chǎn)過程的綠色化和智能化在電弧爐煉鋼領(lǐng)域的重要性將日益凸顯。可以預(yù)見，更先進(jìn)的電弧爐潔凈化冶煉工藝、更綠色的生產(chǎn)技術(shù)以及更可靠全面的流程智能化檢測與控制，將成為今后電弧爐煉鋼技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。加快電弧爐煉鋼技術(shù)創(chuàng)新，提升電弧爐煉鋼流程產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品競爭力，提高電弧爐煉鋼的綠色制造和智能制造水平，將對我國鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級起到重要推動作用。