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度考虑!电弧炉冶炼周期可以用下述公式计算"

#$#

%

& #

(%)

#

%

$(

*+ , + -.)/(

0

1

2

3

45

6& 0

3

& 0

7

)(’)

#

$(

*

1

8 *

3

8 *

7

)+ , + -./(

0

3

2

3

45

6

)(9)

*$(

0

1

2

3

45

6& 0

3

& 0

7

)+ #

%

/(

, + -.)(:)

*$*

1

8 *

3

8 *

7

(;)

式中

#

<< 电弧炉冶炼周期(出钢至出钢时间)!

=>

?@

#

%

<< 通电时间!

=>

?@

#

<< 热停工时间!

=>

?@

, << 钢液重量!

A

@

0

1

<< 表观输入电功率!

BC@

2<< 电效率@

3

45

6<< 功率因数@

0

3

<< 由化学热换算成的电功率!

BC@

0

7

<< 由物理热换算成的电功率!

BC@

*<< 冶炼电耗!

BCDE/

A

@

*

1

<< *

3

与 *

7

为 .的电耗!BCDE/A@

*

3

<< 由于化学热导致的节电!

BCDE/

A

@

*

7

<< 由于物理热导致的节电!

BCDE/

A

"

由式(%)F(;)可见G

(

%)为了 缩 短 冶 炼 周 期!必 须 提 高 吨 钢 输 入 电

功 率!0

1

与 变 压 器 额 定 功 率 有 关!变压器额定功率

大!可输入电弧炉的电功率大!0

1

大"通常将吨钢变

压 器 额 定 功 率 大 于 H..BIDJ 的电弧炉称为超高
功 率 电 弧 炉!K.年代末!超高功率电弧炉的变压器
额定功率高达K..F%’..BIDJ/A"

(’)提 高 0

3

!有 利 于 缩 短 冶 炼 周 期!0

3

主 要 来

自 钢 中 元 素 氧 化 的 化 学 热 及 氧 燃 烧 嘴 提 供 的 化 学

热"元素(主要是碳)氧化的化学热可占炼钢所需总
能 量 的 9.L左右!当二次燃烧率高时!这一比例还
会更大些"氧燃烧嘴提供的化学热一般占总能量的

;LF%.L"

(9)提 高 0

7

!有 利 于 缩 短 冶 炼 周 期!0

7

主 要 是

由废钢预热后废钢的显热及加铁水操作时铁水的显

热提供的"

(:)提高 2

3

45

6

!可以缩短冶炼周期!提高 2

3

45

6

的 措施包括供电制度合 理 化 (优化供电曲线)M人工
智能电弧炉M采用导电横臂M优化短网结构等"

(;)增加化学热和物理 热!可 以 收 到 节 电 效 果!

理 论 计 算 和 实 践 结 果 表 明!目前每增加 %=

9

氧!可

以节电约 :BCDE/A@每增加%L铁水量!可以节电
:F;BCDE/A

"

(-)增加化学热和物理热!在 #

%

M,M*M2

3

45

6不

变 的 条 件 下!可 以 减 小 变 压 器 额 定 功 率@在 #

%

M*M

0

1

M2

3

45

6不 变 的 条 件 下!可 以 增 加 ,!即 提 高 生 产

率!提高炉子的年产量"

(H)为缩短冶炼周期!必 须 缩 短 热 停 工 时 间 #

"

由 于 在 化学 热 和 物 理 热 供 量 较 大 的 条 件 下!例如在
供氧强度较大的竖炉冶炼过程和加铁水的 N4?5A11O
冶炼过程中!可以有一段停电操作!这时 0

3

和 0

7

等于 .!所以 #

称为热停工时间较合适(在过去的文

献中均称为非通电时间)"它是指装废钢时间M加铁
水 时 间 (对于顶装铁水而言)M接 电 极 时 间M出 钢 时
间M补炉时间等"

由 于 一 系 列 电 弧 炉 冶 炼 新 技 术 的 开 发 应 用!电

弧 炉 冶 炼 周 期 已 从 %P-;年的平均 %K.=>

?缩 短 到

-.=>

?以 下!最 短 可 达 9;=>

?!相 应 的 电 耗 从 原 来

的 -9.BCDE/A降低到最低可达 ’..BCDE/A!电
极消耗从原来的 -Q;BR/A降低到最低可达 %BR/A"

现代电弧炉冶炼技术是围绕着缩短冶炼周期这

一核心发展起来的"’.世纪 -.年代至 H.年代主要
是发 展 超高 功率 供 电 及 其 相 关 技 术!包括高压长弧
操作M水冷炉壁M水冷炉盖M泡沫渣技术等!在这一阶
段钢包精炼及强化用氧已开始采用"K.年代!ST及
UVW 技 术 的 开 发 使 电 弧 炉 冶 炼 & 炉 外 精 炼 的 现 代
电弧炉炼钢流程基本成熟"K.年代末大型超高功率
直流电弧炉问世!由于其对电网冲击小M石墨电极消
耗低!以致 K.年代末到 P.年代初直流电弧炉占了
绝 对 的 优 势!我国上海的几台%..F%;.A的直流电
弧炉就是在这一背景下建立起来的"与此同时!强化
用氧技术(包括超音速氧枪M碳氧枪M氧燃烧嘴M底风
口M二次燃烧技术)趋于成熟!IJX称之为 YZU[技
术!\]?>

1

O

>称 之 为 \]

?]

^

3技 术!\1

=]

R称 之 为

Y4^

_

]

^

3技术"大量化学能源的输入!使得冶炼周期

大大缩短!电耗和电极消耗不断降低!加上高阻抗交
流电弧炉对电网的冲击比普通交流电弧炉低;.L!
导致 P.年代中期以来!交流电弧炉与直流电弧炉形
成竞争发展的趋势"值得注意的是!在这一阶段人们
关 注的 已 不是 用 直 流 供 电 还 是 用 交 流 供 电!而是废
钢预热!即二次燃烧和烟气显热的利用问题!不同的
废钢 预 热方 式产 生 了 不 同 类 型 的 现 代 电 弧 炉!它们
分别是用料篮废钢预热的普通电弧炉MN4?5A11O炉M
烟 道 竖 炉MN4=1O

A中 心 废 钢 预 热 竖 炉M带 手 指 烟 道

竖 炉M‘[aM\]?]^3aO

b5

MN4?]

^

3电 转 炉MN4?A

>

]

^

3

和 U34]^3炉"从环保的角度看!废钢预热必须考虑
排 放 废 气 中 有 害 气 体 Nc

M二 恶 英 (\>

4d>

?)和 呼 兰

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第 -期

杰等G现代电弧炉炼钢技术的发展

万方数据