国产化康斯迪（consteel）电炉废钢预热连续加料成套装备

电炉冶炼的优点
                                                         （李勇15090480399）

在过去的两三年中，河南太行全利集团继在2002年在舞钢70T电炉连续加料招标项目中最后中标，先后签订了向舞钢提供3套90吨、100吨电炉国产化废钢预热连续加料之后，又成功地取得了西宁钢厂75T、河北冀钢70T、湖北华鑫特钢2X40T、芜湖新兴铸管70T的供货合同。大部分已经进入了稳定的生产阶段，最高日炼钢42炉，平均日产维持在25炉左右。经过工业实践检验表明：若以100吨电炉废钢预热连续加料成套装备与常规100吨电炉比较每年仅仅节约电费可达：5400万元、每年可增产3亿元左右，并且使用该套装备以后对环境保护非常有利，属于绿色炼钢的高新技术装备。

    国产化废钢预热连续加料成套装备的几大特点：

    一是废钢预热：废钢入炉前，由炉内产生的烟气在输料道预热段被预热，平均

温度为400--650C；二是留钢操作：电炉中至少有30吨钢水，然后连续进料，电极

送电，碳--氧枪作业，电炉始终在平熔池状态下工作，可减少电弧波动；三是连续

进料：无需频繁停炉和开启炉盖，减少热量损失；四是电炉本体结构合理：配套T

BT偏心底出钢装置，管式水冷炉盖，炉壁、炉身分上下、两段，易于检修维护；五

是炉内设置喷吹系统：采用超音速水冷氧枪，自耗式喷碳枪及喷碳系统；六是导电

系统先进：变压器为侧出线，采用铜、钢复合电极臂及电极水冷喷淋系统；七是操

作技术简便：留钢留渣、泡沫渣埋弧单熔池冶炼操作技术；八是设置了机械化加料

系统散状料加料系统一套，专门用于电炉系统加料；九是除尘系统先进：电炉采用以设置屋顶罩排烟的除尘设施；十采用自动化控制：采用了专用冶炼加料过程

控制，预热燃烧过程控制以及泡沫渣优化过程控制等。

  国产化废钢预热连续加料成套装备适用于以下各种炉料的操作：

    ----废钢：不用任何预先处理，所用的各种等级的废钢均可直接用于国产化连续加料电炉生产中。打包料尽管预热的效果不如其它类型废钢好，如果需要也可作为炉料的一部分。按ISISI规范以一定比例切割的汽车板坯，与电弧炉其它等级废钢适当混合的散碎切屑和铁钻屑都是国产化连续加料电炉工艺很好的原料。

    ----废铁和生铁：如有废铁和生铁是很受欢迎的提高钢质纯度的废钢炉料添加

物，当两者适当地分布在炉料中时，有助于维持炉料中合适的碳的水平。

    ----冷直接还原铁（DRI）和热团铁（HBI）：这些材料作为电炉冶炼，用于轧制扁

钢和优质钢小型钢厂所需钢坯的纯铁源而被接受。热团铁可与废钢一起装入国产化连续加料电炉装置中。冷直接还原铁最好装入预热器特定位置中或者直接装入电炉中。

    ----热装直接还原铁：热直接还原铁用于国产化连续加料电炉中极有好处，由所含能量

带来的节省可提高煤气成本昂贵地区建造直接还原厂的经济可行性。康斯迪电炉工

艺可使用不同比例的直接还原铁和废钢。

    ----高炉来的铁水、Corex和其它：占炉料30%--50%的热铁水和已预热的废钢

用于国产化连续加料电炉有着极大优点。在康斯迪电炉工艺中，热铁水可连续缓慢地装入到

电炉中，这样就可以不用把铁水包中的铁水浇入敞开式电炉中，从而避免钢厂在加

铁水时通常产生的严重环境污染，以及剧烈反应等问题。

    ----“松散”的汽车废钢：在用汽车废钢炼钢的国产化连续加料电炉中，该原料最多可

占到金属炉料的25%，这样可以解决目前处理汽车车身非金属，不可回收部分费用

很大的问题。因烟气中存在的大量能量，钢厂可以同时供应热水、蒸气或电能。

  节约生产成本是国产化废钢预热连续加料成套装备的一大优势

    国产化废钢预热连续加料成套装备带来的生产成本的节约主要来自于连续装料和稳定的冶炼状态。这些因素决定了熔炼过程中需要消耗更少总能量（电能和化学能），并且能够

更好地、更有效地利用能量。这种电炉生产成本和节约分成以下两个部分：一是节

约能量；二是操作上的节约。

    节约能量

    1、电能的节约。除了废钢预热这一显著优点之外，这项技术的独特之处在于

其它的减少能量损失的条件。在正常生产时，不需敞开炉盖，这样钢水就可以不暴

露在外界空气中，从而消除辐射及溢散损失。在国产化连续加料电炉方式下总是通过被泡沫渣覆盖的电弧加热钢水，钢水再熔化废钢，这样电弧的能量传送效率就非常高，对耐火

材料、炉顶、水冷板的辐射损失与典型的炉顶装料工艺相比就大为减少了。

    2、功率减少。这种工艺与同等生产能力的传统电炉相比，需要电网提供的电

力更少。美国和欧洲几项可行性研究表明，由于这个原因，电费至少可减少10%。

    3、更少的氧气和无需其它燃料消耗。由一自耗式氧枪或者水冷氧枪吹氧，使

用35Nm 3/t的氧气即可保证冶炼电耗量低于340kW h/t。该系统在电炉上不需要装

设烧嘴，这样就没有天然气或者其它燃料的消耗。

    4、更少的除尘系统能耗。使用该工艺不需打开炉盖进行装料，这样与传统的

间歇操作法相比，只要更小容量的除尘系统，从而减少布袋收尘室风机所需电力。

    操作上的节约

    a、电极消耗少。国产化连续加料电炉工艺减少电极消耗原因有如下几点：事实上无电极断裂（因平熔池操作）；因电炉内气化气氛减少而导致消耗降低；因更平稳的用电环境

，无电流的大幅波动而导致消耗降低；无需打开炉盖装料从而使电极暴露在环境空

气中；采用本技术，交流电炉的电极消耗约为1.5--1.6kg/t，使用DC电炉，电极消

耗约为1kg/mt。

    b、废钢--钢水收得率高。采用国产化废钢预热连续加料成套装备由于降低了炉渣中FeO的含量从而减少除渣中的金属损失，从废钢到钢水的金属收得率至少会提高1%到2%。实际上，熔池是连续的处在精炼状态，并且由于钢水和炉渣内部反应的高密度和连续性确

保了FeO的含量更低及与熔池中的碳保持平衡。而在传统的电炉冶炼中，每一炉钢

仅到电后10至15分钟时炉内才处于平熔池的精炼阶段。

    c、粉尘污染少。由于国产化废钢预热连续加料成套装备预热段烟气的流速低，烟道气体中的粉尘会沉积在废钢上反送回电炉中。在美钢公司，由于采用这种连续喂料系统，产生的粉尘为11公斤/吨。而过去采用同一台炉子，产生的粉尘为16公斤/吨。粉尘量可减少

30%。

     经过7多年的工业化操作，国产化废钢预热连续加料成套装备已被证明是可靠的、赋有经济上的生命力的工艺。采用该工艺的熔炼车间可节省电力及各种消耗、劳力开支和粉尘处理量。生产水平还在继续上升。因噪声和烟尘的减少，特别是对有害烟气的合理控制使

得炼钢车间的环境有了很大改善。

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经过工业实践检验表明：若以100吨电炉废钢预热连续加料成套装备与常规100吨电炉比较每年仅仅节约电费可达：5400万元、每年可增产3亿元左右，并且使用该套装备以后对环境保护非常有利，属于绿色炼钢的高新技术装备。
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