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
不
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
D
e
f
D
第 -期
傅
杰等G现代电弧炉炼钢技术的发展
万方数据