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深度盤點!電弧爐煉鋼技術(shù)的最新技術(shù)進展

2019/04/29

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(本文轉(zhuǎn)載自《世界金屬導報》)

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,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。可以預見,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步,電弧爐煉鋼的工藝技術(shù)水平明顯提高;同時,各種新型電弧爐得以開發(fā)并應用,大大推動了鋼鐵工業(yè)技術(shù)的進步。

1 電弧爐煉鋼技術(shù)進展

近 30 年來,電弧爐煉鋼技術(shù)發(fā)展迅速。工藝方面,采用廢鋼預熱、強化吹氧助熔、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)實現(xiàn)合理的電氣運行、電極自動調(diào)節(jié)、爐門自動機器人、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)??v觀電弧爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展歷程,其技術(shù)進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)合理的電氣運行制度是電弧爐煉鋼最基本的保障,合理的電氣運行制度的制定,都是圍繞最佳工作點的選擇展開,工作點主要是指電弧爐電氣運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。為了適應多種復雜爐料結(jié)構(gòu),在冶煉工藝條件下,合理發(fā)揮變壓器供電能力,實現(xiàn)煉鋼高效、節(jié)電的目的,北京科技大學開發(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行特征數(shù)據(jù)庫,真實反映電弧爐變壓器實際運行狀況;通過構(gòu)建匹配電弧爐變壓器運行的供電操作數(shù)學模型和特征曲線,保證電弧爐變壓器的電能高效輸出和低耗穩(wěn)定運行。

1.1.2 強化供氧技術(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能強化輸入技術(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,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結(jié)合起來,提高了冶煉過程熱效率;可在爐內(nèi)實現(xiàn)多點噴射,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 氧槍進行吹氧助熔,可促進 EBT 區(qū)域廢鋼熔化,完全解決了 EBT 區(qū)域廢鋼在出鋼時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)并應用,在主氧射流周圍設(shè)置環(huán)狀保護氣流(由燃氣和氧氣燃燒產(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,具有極強的穿透力和攪拌力,實現(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,對促進鋼渣反應、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。北京科技大學開發(fā)的 USTB 集束供氧技術(shù),更適應國內(nèi)電弧爐煉鋼爐料結(jié)構(gòu)特點,達到國際領(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,向熔池內(nèi)噴碳粉或碳化硅粉,形成強烈的碳氧反應,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,氧燃燒嘴還可以強化一氧化碳的二次燃燒,有效縮短冶煉時間,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、燃氣燒嘴等幾種形式,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,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、機電、家電等報廢數(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動力學條件差,熔池鋼液成分、溫度不均勻,終點氧含量和渣中氧化鐵含量偏高,最終影響冶煉指標和鋼液質(zhì)量。北京科技大學開發(fā)的電弧爐煉鋼安全長壽底吹技術(shù),強化了電弧爐熔池攪拌,噸鋼氧耗、鋼鐵料消耗、冶煉終點碳氧積及終渣氧化鐵含量明顯降低,脫磷效率進一步提高,冶煉終點鋼液質(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用,底吹元件壽命超 800 爐次,實現(xiàn)了電弧爐底吹壽命與爐齡同步。

1.2.3 電弧爐煉鋼復合吹煉技術(shù)

以高效、低耗、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)為目標,北京科技大學提出并研發(fā)的新一代電弧爐冶煉技術(shù)——“電弧爐煉鋼復合吹煉技術(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合吹煉的技術(shù)要求。目前,該項目整體及單元技術(shù)已在國內(nèi)百余家電爐廠應用,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 電弧爐應用后,冶煉電耗降低 13kWh/t,鋼鐵料消耗降低 15.5kg/t,各項技術(shù)經(jīng)濟指標明顯改善。

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、鋼水過氧化嚴重、冶煉成本難以控制。

北京科技大學研發(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,加快了冶金反應速度。該技術(shù)顯著提高了鋼液流動及化學反應速度,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)

北京科技大學在電弧爐底吹 Ar 攪拌技術(shù)基礎(chǔ)上,基于CO2 物理化學特性和高溫冶金熔池內(nèi) CO2 反應機理,開發(fā)出電弧爐 CO2-Ar 動態(tài)底吹脫氮技術(shù),利用 CO2 強脫氮特性強化電弧爐熔池脫氮,全廢鋼冶煉終點鋼液氮含量穩(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 廢鋼預熱技術(shù)

在電弧爐煉鋼廢鋼預熱方面,先后開發(fā)并應用了雙爐殼、豎式和 Consteel 等廢鋼預熱型電弧爐。雙爐殼電弧爐由于余熱效率低、設(shè)備維護量大以及二惡英等污染物排放等問題,已經(jīng)退出市場;豎式預熱電弧爐由于落料沖擊影響指篦水冷結(jié)構(gòu)壽命、維護量大、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,得到廣泛應用。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,對廢鋼進行嚴格分揀,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、低成本實現(xiàn)電弧爐煉鋼過程二惡英治理,將是下一步研究的重點。

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電弧爐項目采用該技術(shù)后,電極調(diào)節(jié)電氣響應時間降低至60ms,穿井期和熔清期電流波動率分別 <33% 和 <14%,優(yōu)于國際先進水平。

1.4.2 冶煉在線檢測技術(shù)近年來,隨著科學技術(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,可實現(xiàn)熔池溫度測量及預報。

自主開發(fā)的 USTB 爐氣分析系統(tǒng),可準確測量爐氣的溫度、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 多功能爐門機器人

面對電弧爐煉鋼區(qū)域環(huán)境惡劣、危險、繁重人工作業(yè)及冶煉精準化工藝控制需求,一系列自動化測溫取樣新技術(shù)逐漸開發(fā)并推廣應用。國內(nèi)相關(guān)單位正在進行電弧爐多功能爐門機器人的研發(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)驗來控制電弧爐生產(chǎn),已經(jīng)無法適應現(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,國外引進的相關(guān)系統(tǒng),由于國內(nèi)復雜的原料結(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行預測與實時計算,并提供不同爐料結(jié)構(gòu)的供電、供氧優(yōu)化指導曲線及優(yōu)化,對精煉爐單爐成本進行預測與實時計算,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)外多座電爐推廣應用。

2 國內(nèi)外主要電弧爐技術(shù)特點分析

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,電弧爐煉鋼研發(fā)相對薄弱,但在中冶賽迪、北京科技大學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行均勻預熱。其獨特性在于:具有高效率的爐料連續(xù)預熱系統(tǒng)、新型連續(xù)加料系統(tǒng)、出鋼時下爐殼單獨傾動系統(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)生煙氣進行預熱,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)定性還需進一步確認。

2.2 ECOARC EAF ECOARC EAF 是日本開發(fā)的一種新型高效率電弧爐,具有先進的能量回收和環(huán)保技術(shù)。ECOARC EAF 使用高溫廢氣預熱廢鋼,將廢鋼裝入連接在爐殼上的“豎型”預熱室中。預熱室與爐體緊密連接,防止空氣滲透進入爐內(nèi),實現(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,就可避免有害化學物質(zhì)(二惡英)的產(chǎn)生。ECOARC EAF在日本已實現(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6 家鋼鐵企業(yè)得到應用,在我國尚無應用。相比常規(guī)電弧爐,其報道數(shù)據(jù)在冶煉周期、電極消耗等指標上,有較為明顯的優(yōu)勢,但其設(shè)備維護較為困難(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熱型電弧爐,也是目前國內(nèi)應用最成熟的連續(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,但受二惡英排放的影響,在歐洲市場受到限制,同時還存在動密封漏風、生產(chǎn)線過長等不利因素,其運行成本也較高。

2.4 SHARC EAF

SHARC EAF 爐缸形狀對稱設(shè)計且?guī)в?DC 電流集成技術(shù),這項技術(shù)使高溫廢氣在預熱豎爐中的停留時間更長,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)且沒有額外預熱時,生產(chǎn)也能高效經(jīng)濟地進行,廢鋼熔化均勻,但該系統(tǒng)的設(shè)備維護量較大,裝備的可靠性有待進一步提高。

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熱裝置維護困難等問題,采用了獨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,改善廢鋼預熱型電爐的冷區(qū),配合煙氣廢鋼預熱技術(shù),可顯著降低電弧爐冶煉過程的運行電耗。

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,來對廢鋼預熱過程煙氣溫度進行控制,通過調(diào)節(jié)分流除塵管道和主除塵管道的流量比例,對廢鋼預熱后的煙氣溫度加以精準控制,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)指標對比

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


表 1 國內(nèi)外電弧爐煉鋼應用技術(shù)指標(全廢鋼)

企業(yè)名稱

Primetal

Steel Plantech

TENOVA

SMS

CISDI

電弧爐

Quantum

ECOARC

Consteel

SHARC

GreenEAF

公稱容量,t

100

70

100

100

70

金屬收得率,%

92

95

90

92

91-93

冶煉周期,min

45

42

39

55

45

氧氣消耗,Nm3/t

35

34

33

35.9

20-30

電極消耗,kg/t

0.9

0.7

1.2

0.6

1.1-1.4

電能消耗,kWh/t

310

250

348

280

320

燃氣消耗,Nm3/t

4.0

4.0

5.8

6.4

4.0

碳粉消耗,kg/t

17.0

40.0

16.0

8.0

20.0

 

表 2  國內(nèi)外電弧爐煉鋼應用環(huán)保指標

企業(yè)名稱

Primetal

Steel Plantech

TENOVA

SMS

CISDI

電弧爐

Quantum

ECOARC

Consteel

SHARC

GreenEAF

公稱容量,t

100

70

100

100

70

爐料結(jié)構(gòu)

100%廢鋼

100%廢鋼

100%廢鋼

100%廢鋼

100%廢鋼

粉塵排放,kg/t

<12

10

15-18

-

<12

二惡英排放, ng-TEQ/Nm3

<0.1

<0.1

<0.1

<0.1

0.1-0.5

噪音,Db

94

87

95

-

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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??梢灶A見,更先進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。