博一建材讯：2、国外电弧炉高效节能炼钢技术装备的研发及展
随着电炉炼钢行业的发展，人们对电炉节能技术的研究日益重视，日本率先利用电炉余热预热废钢，该系统采用远距离分体布置，炉气由管道输入废钢余热炉，入口炉气温度700-800度，废钢预热至300度左右，每吨钢可以节电30—45kw/h，冶炼周期缩短5-8分钟，但该方法存在占地面积大,炉气热损失高，废钢预热温度低，有害气体排放超标等难以解决的问题，现已停止使用。随后又出现了双壳电炉技术，利用两台炉交替使用的冶炼方法。既其中一个炉体进行冶炼时将其排出的废气送入另一个装满废钢的炉体中预热废钢，其特点是充分利用了电炉废气的热量，但是该设备存在操作难度大，两炉切换的节奏不易掌握，占地面积大、投资大，运行费用高等缺点，当前已没有再推广的价值。20世纪90年代，采用竖炉进行废钢预热和烟尘回收，其特点是将废钢预热的料篮直接置于电炉顶部废气排放口处，工作时先把废钢装在料篮内，电炉内1200—1500度高温的废气穿过废钢进行预热操作，废钢预热温度达到600度以上，节电可以达到100kw小时/吨钢以上，但是竖炉也存在手指结构复杂，维修难度大、费用高，车间高度大等缺点，当前采用竖炉的厂家越来越少。上世纪90年代初，国外研制水平废钢预热输送设备，该机是利用电炉四孔的一次高温烟气预热废钢，与同类产品相比，具有冶炼周期短，运行可靠、耗能低等优点。但也存在预热通道密封性差、废钢预热温度低、结构复杂且占地面积大、投资大等缺点，已逐渐被国产新型DP废钢预热输送设备所取代。
3、我国电弧炉高效节能炼钢技术装备的研发与应用
我国当前电弧炉炼钢技术在产量、装备技术、高效化技术和洁净化技术方面均取得了一定的进展，但就能耗与国外同行业相比，我国电炉炼钢的综合能耗偏高，节能降耗是电弧炉生产技术发展的必然趋势，尤其是我国面对废钢资源短缺、电力等能源紧张的现实情况，更要对电弧炉炼钢的节能降耗进行深入研究，因此，围绕进一步缩短冶炼周期、降低吨钢能耗等核心课题，开发具有自主知识产权的国产化电弧炉冶炼技术装备，是我国大力发展电炉炼钢的迫切任务。
近年来，河南太行全利重工股份有限公司自主研发的DP系列废钢预热输送成套设备，采用废钢预热、连续给料、电炉余热回收利用、高温烟尘净化等一系列高新技术和手段，有效解决以电炉炼钢为生产方式的钢铁企业生产能耗高、生产效率低、环境污染严重的问题，填补了国内空白，已成为我国电炉炼钢行业进行技术改造和新建项目工程的首选，其主要特点为：
DP系列废钢预热输送成套设备可将在线预热的废钢连续加入电炉，实现了连续预热废钢，连续投放加料，连续熔化废钢，连续氧气冶炼的电炉冶炼工艺技术更新。全程熔化氧化冶炼及全程泡沫渣操作，简化了传统电炉工艺的废钢熔化过程，大幅度削弱了废钢熔化期内三相电流对电网的无功冲击，从根本上抑制了电压闪变及高次谐波的发生，提高了电网的安全运作指数。
1.1 全程熔化氧化冶炼是电炉炼钢技术进步的充分体现
传统意义上的超高功率电炉，未实施废钢预热与连续加料技术三次废钢熔化期，累计化料时间大约35min，采用大留钢量全程熔池氧化冶炼技术后，熔化期不复存在，演变成了熔化氧化过程。除留钢量偏小的电炉外其余冶炼时间段，三相负荷平衡，电弧平稳，因此电压闪变及高次谐泼发生几率可减少60%以上。
传统冶炼工艺，一般而言每炉需施开炉盖加料三次，每次平均耗材4min，采取废钢连续加料后，减少热停工时间至少12min以上（若需压料耗材时将会延长），按超高功率类比计算，可提高电炉产能2%以上，即使用该炼钢技术后，在不增加其它任何投资的情况下，原电炉年产钢能力增加2%，增效显著，另一方面单行冶炼时间缩短12min，为电炉炼钢实现高效的连续化生产提供了强有力的工艺保证。传统电炉炼钢，熔化期内功率因数一般在0.5左右，电能利用率很低，实施全程熔化氧化冶炼后，变压器功率因数量期增加到0.85以上，显然电能输入密度提高了，电能利用率也同等提高了，冶炼电耗必然降低，冶炼周期必将缩短。
2003年舞钢国产化改造了一座90T电弧炉。该电弧炉采用超高功率供电、部分热装铁水、DP90型废钢预热水平连续加料、RBT出钢、水冷炉壁、辅助能源优化利用、USTB集束氧枪、环境保护等多项先进技术，经过几年运行，各项指标达到国内先进水平，号称“中国电炉王：效率最高、能耗最低！”。截止2009年舞钢已经连续投产应用DP系列废钢预热输送系统的4条生产线，均取得了显著的节能减排、高效炼钢效果。
舞钢2#电炉取得的经济技术指标
冶炼周期 平均38min/炉；
最短30min/炉；
最高日产 43炉/天，产量4560t/d；
电耗 平均222kWh/t.钢；
最低160kWh/t.钢；
氧耗 平均41Nm3/t.钢；
电极消耗平均1.3kg/t.钢；
最低1.08kg/t.钢；
1.2结合铁水热装工艺，进一步发挥废钢预热与连续加料节能炼钢优势
电炉炼钢时加一定量的热装铁水，其主要原因一是废钢价格与铁水成本现阶段相差不大；二是铁水热装充分利用了热能并能够降低冶炼电耗；三是加入30%以上铁水与大留钢量冶炼操作具有同等功效，能够实施全过程熔化冶炼。
从理论上讲，电炉铁水热装最佳热装比是40-50%，该比例不仅大幅度降低了冶炼电耗，而且兼顾了电炉冶炼节奏，保证了炼钢全线生产的连续性。
电炉实施铁水热装后，需要在不同时段对氧气压力及氧气流量进行实时合理控制，同时为避免熔化温度发生梯度变化而导致熔化大沸腾，往往需要对熔化进行深吹与浅吹相结合的吹氧搅拌，另一方面全程泡沫渣工艺必须同步到位，渣层厚度上必须保证。
2、多途径提高废钢预热温度，充分挖掘节能效果
DP系列废钢预热输送成套设备其节能效果与废钢预热方式，废钢的预热时间，预热通廊的密封性及高温烟气的性能等因素密切相关，如何最大限度提高废钢预热温度即是体现节能效果的关键指标，也是提升产品综合性能的研发重点。为此做出以下有益探索：
2.1不断完善废钢预热料槽结构设计的合理性
废钢预热槽结构模式，河南太行全利重工股份有限公司早期产品采取水冷结构，这种结构的优点是设备运行可靠，故障率低，维修量小。但是与料槽相接触的废钢预热温度因水冷料槽的冷却所削减，进而影响废钢的预热效果，对于废钢厚度不超过10㎜或堆比重不超过1.0kg/cm3的这类废钢，因废钢密度小受影响并不突出，但是对于厚度超过10㎜的各种压块或中、重型废钢则不然。
2.2 提高热气流的渗透性，是提高废钢预热温度的有效途径
高温烟气在预热通道内的密度沿烟道截面分布是不同的，阻力小的区域密度就高，反之密度就低，也就是说预热槽上无序堆放的废钢其截面热气流的密度不及通道内中心区域，所以提高热气流在废钢料层的渗透性是提高废钢预热温度的必要手段。在保温烟罩内增设倾斜式烟气阻尼装置，能将烟气运动轨迹改变为波浪式前进，有效提高热气流在废钢料层的渗透性，以达到增加高温烟气与废钢相互接触的面积，继而提高废钢预热温度。
2.3减少混风面积，提高烟气热能
电炉入料口是废钢连续加料及高温烟气的工艺通道，要求电炉进行摇炉放渣操作时对不中断废钢连续预热和连续加料作业。即电炉向炉前方向倾炉3度时，电炉入料口与振动小车料槽不发生碰撞。另外电炉炉盖提升后外旋与废钢预热水冷烟罩不发生碰撞，但是缝隙面积过大混入的缓向野风比例也大，每增加0.1㎡混风面积，混风量就增加7200m3/h,电炉入料口与料槽相关的三个边都存在一定的工艺间隙。一般而言入料口的混风面积不低于0.6㎡由此混入的野风可达到43200m3/h，几年下来混入的野风可占废钢预热烟气工况风量的1/3。假设电炉高温烟气在入料口处温度为1100-1200℃,混风后烟气温度必会下降，不考虑电炉炉内与大气压差时，混风后的烟气温度约900℃.因此妥善解决电炉入料口动态密封，是确保烟气热能的重要途径。
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