电弧炉炼钢工艺技术探讨.doc

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1、http://www.gtjia.com电弧炉炼钢工艺技术探讨赵海峰(邯郸钢铁集团公司)摘要：本文从电弧炉和转炉两种不同的炼钢方法论述了发展状况，工艺对比，效益对比，从中深入了解电炉炼钢工艺流程技术及最新动态，对电炉炼钢工艺流程技术有一个更深入的认识。关键词：电弧炉炼钢工艺探讨效益对比1．前言世界上的炼钢方法大体经历了平炉、转炉、电弧炉三种方法。经过实践的检验，平炉以其明显的劣势退出了炼钢的历史舞台，转炉炼钢则以其特有的优势得到了高速发展，电弧炉炼钢的发展速度也比较快，并有其独特的优势。电弧炉炼钢技术在19世纪70年代由德国人W．Siemens建造了世界上首台实验电弧炉。20世纪50年

2、代，电弧炉炼钢技术虽有所发展，但是，因其生产率低，能耗高，仍然仅用于特殊钢或特种合金的生产。20世纪60年代开始采用吹氧熔炼，特别是超高功率电弧炉的兴起，电弧炉炼钢技术步入了快速发展时期。到了70年代，在欧美一批短流程钢厂兴起，电弧炉炼钢开始具有了与高炉一转炉流程相竞争的地位，并得到了较为迅速的发展，稳步上升。80年代中后期以来，电弧炉炼钢工艺又呈现出快速发展的势头，电弧炉炼钢技术具有标志性意义的是大型直流电弧炉技术的诞生以及在降低能耗，缩短冶炼周期，利用多种资源，提高质量，降低环境负荷，炉子大型化的各种电弧炉系统化技术的出现。目前，美国、欧盟、日本等国非常重视电弧炉钢，都达到很高的比

3、例。纵观近二十年，几项变革性技术，如：薄板坯连铸连轧技术、熔融还原炼铁技术以及已处于大规模工业应用前夜的薄带连铸技术，可以发现，紧凑化或短流程化是钢铁制造流程优化的重要方向。紧凑化或短流程化常常和电弧炉炼钢联系在一起。若将电弧炉炼钢放在流程的大环境来看，在地区发达程度、文明程度、资源消耗和积累状况因素看，决定了电弧炉流程长期存在的合理性，同时，也为电弧炉炼钢的发展创新提供了广阔的空间。在欧美国家，因电弧炉炼钢技术进步，电弧炉短流程炼钢方法已显示在投资、效率和环保等方面的优势，尤其是在绿色生产上具有明显的优势。短流程被视为二十一世纪的炼钢法。随着国民经济的持续高速发展，绿色生产的理念逐步

4、引入钢铁企业。历史经验告诉我们，决不能沿用发达国家曾采用的高消费、高污染、低利用的发展模式。短流程的优势与绿色生产理念相吻合，在循环经济中的地位将日益明显。短流程因其在产品高端化、能源多样化、原料多样化等方面的优势，更应引起重视。随着连铸连轧技术的逐渐成熟，短流程在长材生产中显示出与转炉炼钢法相当的潜力。我国“十一·五”规划中也提出了节能优先的方针，而钢铁工业中的节能潜力巨大。本文将根据转炉、电炉的特点，进一步充分认识电炉的冶炼工艺技术优势。2．世界电炉炼钢状况据《世界金属导报》资料，2004年，世界粗钢产量10．6亿吨，其中电炉钢约3亿吨，平均所占比例为28．3％。世界电炉钢产量最大

5、的四大户依次为欧盟7440万吨，美国5200万吨，中国4400万吨，日本2980万吨。从表1可以看出，世界发达的资本主义国家都非常重视电炉炼钢。产量、比例都很高。而中国的电炉钢总产量不太低，但是，比例还达不到世界的平均水平，相差12．2％。近些年，欧盟、日本和美国又以较大的比例增加电炉钢比例，而中国是以较小的速度减小电炉钢比例，虽然，中国也在发展电炉炼钢，比如宝钢、太钢等。但是，从世界范围内看，中国电炉钢的比例、数量差距很大。因此，加速发展电炉炼钢是由钢铁大国变为钢铁强国重要的努力方向。http://www.gtjia.com表2列出了2004年德国、法国和中国电炉最佳水平指标对照表，

6、从表中可以看出我们的技术指标很先进。3．电弧炉炼钢的特点随着电炉炼钢工艺技术的不断进步，电炉炼钢已经发生了深刻的变化，一些制约电炉炼钢的工艺技术问题得到了解决，而电炉炼钢的优势也越来越明显。较早的电炉炼钢工艺的缺点有：①冶炼周期长，每炉钢冶炼时间为240分钟左右，生产率低。②电耗大，630kwh／t。③电极耗高，6．5kg／t。④没有精炼设备，产品质量及品种受到了限制。⑤效益低。⑥基建投资较省。改进的电炉炼钢工艺的优势有(与转炉工艺相比)：①冶炼周期缩短，每炉钢冶炼时间为30—60分钟左右，这与转炉的冶炼时间差不多，生产率大为提高。②电耗大幅下降，在300—450kwh／t之间。③电极

7、消耗也大幅下降，在1．0—1．1kg／t左右。④有很高水平的精炼设备，产品质量大幅提高，尤其是能冶炼许多高合金钢，品种冶炼的范围非常广。⑤效益高。以2006年邯钢的报告为例，邯钢本部年钢产量是舞钢的4．2倍，而总利润是舞钢的2．1倍，而吨钢利润舞钢是邯钢本部的2倍，相关数据见表3。与宝钢、太钢等相比，效益差距更大。以2007年1月的利润数据显示，太钢当月生产不锈钢16．45万吨，实现利润6．02亿元，吨钢利润3660元。而邯钢本部当月产钢43．