河北冶金
2009年第2期
从传统的交流电弧炉向直流电弧炉及高阻抗交
流电弧炉发展,在降低电网污染的前提下实现低电
流长弧作业,大大提高了输入功率,使得冶炼周期大
幅缩短。直流电弧炉被认为具有对电网的污染小、
电极消耗低、基本上可以无偏弧、噪音相对较小,对
熔池有搅拌作用等优点。但因其低电极所带来的问
题及电源系统较交流电弧炉复杂,特别是高阻抗交
流电弧炉的发展又使直流电弧炉的优势下降。因
此,在经过20世纪80年代末到90年代中后期直流
电弧炉的建设高潮后便沉积下来.新近建设的电弧
炉大都为交流电弧炉。
4.7电弧炉炼钢与CSP流程的衔接
随着电弧炉炼钢与CSP技术的成熟,目前已经
把电弧炉炼钢与CSP流程衔接在一起。这更增强了
电弧炉炼钢的活力,如广州珠江钢铁公司等采用了
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t电弧炉炼钢与CSP流程衔接。1999年8月,
中国第一条薄板坯连铸连轧生产线在广州珠江钢铁
公司投产,2003年3月,珠钢第二条EAF—LF一薄
板坯连铸生产线投产,仅用了5个月就实现了双流
月达产。这是中国电弧炉炼钢与CSP流程衔接成
功的范例,其生产效果如下:
(1)全冷料(含10%一20%HBI)冶炼,冶炼周
期已下降到50 min以下,每座电弧炉日产能力达到
30炉以上。
(2)全废钢(含lO%一20%HBI)冶炼,冶炼电
耗大幅度下降到300 kW・h/t左右。
(3)电极消耗显著下降到1.1 kg/t,接近热装铁
水电弧炉指标。
4.8品种钢的冶炼和质量的提高
由于转炉炼钢快速降低成分及工艺的原因,使
其品种钢的冶炼和质量受到了一定局限,很多品种
钢无法冶炼。而采用电弧炉炼钢.+精炼一,连铸-+轧
机工序,可以大大增加钢材品种的种类,尤其是高合
金钢、特种钢和特种合金,可以使钢的品种增加,质
量得到提高,钢材产品的市场占有率大为提高,提高
市场竞争力。电弧炉炼钢的品种有:碳素结构钢、合
金结构钢、工具钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、易切削钢、
不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高温合金。
4.9吹损
从吹损的角度看,转炉炼钢要比电炉炼钢吹损
大。转炉炼钢要在十几分钟把含量很高的碳等元素
吹到要求的低范围内,要求吹氧强度要大,各元素损
失较大;同时喷溅严重。
4.10污染方面
在高炉、转炉工序中,由于烧结、焦化、高炉炼铁
覆盖面积大,目前除尘效果难度较大,CO:和粉尘的
污染严重,对钢厂及周边环境影响很大。而电弧炉
炼钢属于短流程,产生的污染远远低于高炉、转炉工
序。
4.11现代电弧炉炼钢的工艺流程与高炉炼铁一转炉炼钢能
耗对比
与焦化一烧结.+高炉炼铁_转炉炼钢.+精炼_
连铸一轧机工艺流程相比,现代电弧炉炼钢的工艺
流程是短流程。从2条工艺流程路线看,电弧炉炼
钢_精炼一+连铸_轧机,焦化一烧结_高炉炼铁-+
转炉炼钢_精炼_+连铸.+轧机,两者能耗差别很大。
据1999年中国钢铁年会资料介绍,电弧炉炼钢能耗
约270
kg/t,高炉炼铁_转炉炼钢能耗约600
kg/t,
两者能耗相差约330 kg/t,而尤以高炉炼铁能耗最
大,能耗约470
kg/t。
4.12电弧炉自动化及智能化炼钢
电弧炉自动及智能化炼钢的内涵可以分成2个
方面:
(1)自动化代替人手进行吹氧、供电及加料操
作,同时进行冶炼终点的自动判定。
(2)智能化设备代替人脑进行冶炼过程的优
化,如:功率曲线优化、供电优化、吹氧优化等。
目前,电弧炉自动及智能化炼钢技术落后于转
炉炼钢,这与电弧炉炼钢更开放、主原料更多样、能
量输入更复杂以及过程周期更长的特点有关。宝钢
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t电弧炉在推进模式化炼钢方面已有多年历史,
具有良好的工艺和操作经验,而自动化系统的软硬
件条件本身也较好,为自动炼钢奠定了基础。
4.13二恶英等污染问题
二恶英是在发展电弧炉炼钢技术的同时,要积
极研究解决的问题,是与电弧炉环保有关的前沿性
研究课题,是迄今为止人类发现的毒性最大的一类
有机污染物,宝钢在冶金行业内率先开始了对二恶
英问题的研究。此外,主要控制的环保指标有噪音、
恶臭、烟尘、CO:、废砖、废渣和粉尘等固体废物处
理。
5结语
目前,中国已经具备发展现代电弧炉炼钢流程
的基本条件,电弧炉炼钢的操作水平和综合管理水
平已居世界一流水平,大型电弧炉炼钢电能消耗已
达国际先进水平,应重视电弧炉炼钢量及比例,这也
是发展国产钢材品种、满足国内需求、从钢铁大国走
向钢铁强国的必由之路。
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万方数据