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  随着

20 世纪 80 年代初薄板坯连铸技术的出现,使曾被广泛认为超出小钢厂生产范围

的扁平材在小钢厂生产具有了竞争性,打破了高炉

—转炉流程生产板材一统天下的局面。

2 钢铁生产长、短流程工艺技术分析
  平炉炼钢法已被淘汰,现今是长、短两种流程并存和发展。长流程是将铁矿石在高炉中
炼成铁水,然后炼成钢,最后铸成坯。短流程的主要技术进步是它可省去投资巨大的高炉炼
铁工序,用废钢(或

DRI)作为原料,在电炉中炼成钢水铸成坯。这样可取消钢铁生产中投

资巨大的部分,即炼铁高炉,也可省去供给铁矿石、煤和焦炭,同时降低能耗,避免了由于
炼焦造成的大量污染,降低生产成本,可建在钢材用户区域内。一般短流程小钢厂不是联合
企业,因此其生产方式比长流程钢铁联合企业更灵活。
2.1 钢铁生产长、短流程工艺技术比较

1)功能。转炉:脱碳器、升温器、能量转换器;电炉:废钢溶化器、升温器、能量转换器、废

物处理器(如塑料、轮胎等)。

2)能源构成及消耗。转炉:铁水物理热+碳氧反应化学热;电炉:电能+化学热(碳氧

反应、氧燃烧嘴等)+物理热(被预热废钢、加入铁水)。废钢

—电炉—钢水与高炉—转炉—

钢水两种工艺比,前者能源总消耗只是后者的

50%。

3)原料。转炉:高炉铁水为主+固体含铁料;电炉:固体含铁料为主(目前中国加部分

高炉铁水)。

4)钢种质量。转炉与电炉冶炼钢种几乎相同(除含有难熔合金外),电炉钢比转炉钢残

余元素多。由于早期特殊钢大都采用电弧炉冶炼,习惯上形成了特殊钢厂就是电炉钢厂,特
殊钢一定要用电炉冶炼,而电炉一定要生产特殊钢才够水平,才可以有好的经济效益。这主
要是由于早期电炉炼钢的特点和特殊钢本身产品特点决定的,早期用电弧炉炼特殊钢,达
到了扬长避短的目的。同时人们也一直认为转炉就主要是用来炼普通钢。随着社会废钢资源
的积累,直接还原技术的开发,电力工业的发展,电弧炉炼钢技术(大容积电炉、超高功率
电炉等)和炉外精炼技术的飞速发展,电炉钢厂越来越多的生产普通钢,而转炉钢厂越来
越多的炼特殊钢。电炉炼钢、转炉炼钢两种方法,无论是炼特殊钢还是炼普通钢,从质量上、
经济上越来越接近。

5)工艺衔接。转炉比电炉冶炼周期短,与连铸衔接性好,电炉比转炉生产柔性好。

6)成本。生产成本视目前废钢资源、电价等,在中国,转炉比电炉生产成本低。随着社会

工业化进程的发展,社会废钢资源的增长和焦煤资源的局限,直接还原铁技术的进步和政
府对节能减排管理制度的进一步加强,短流程生产成本会相对下降。

7)环境保护。转炉流程的炼焦、烧结工序使环境污染恶化,而电炉流程却有效地部分改善

了环境污染问题。
2.2 短流程、长流程的优势及问题
  短流程的优势:温度高、易精确控制温度和成分、热效率高、能控制炉内气氛等;较转炉
炼钢能较多地使用固体炉料,不像转炉那样需要热铁水,自然不需要庞大的炼铁和炼焦系
统;电弧炉可以间断性生产,还可以满足各种小批量,特殊规格、品种,合金量较高的钢种
需要,是一种柔性的炼钢法;能保证冶炼含磷、硫、氧低的优质钢;能用各种元素(包括铝、
钛等容易被氧化的元素)来使钢合金化,冶炼出各种类型的优质钢和合金钢,且还用来冶
炼普通钢。
  短流程的问题:电弧电离空气和水蒸气生成

H2、N2,如进入钢水,将影响钢水质量;

电弧是点热源,炉内温度分布不均匀,熔池平静时,各部位钢水温度相差较大;由于电炉
加热钢水会使熔池适量增碳,故其优势钢类为中、高碳钢。由于电弧区钢液吸氮,因而难以
生产氮含量低的钢铁产品;目前生产成本高。
  长流程的优势:生产效率高,消耗低,生产成本低;铁水的纯净度和质量稳定性均优