與轉(zhuǎn)爐流程比較,DP新型電爐煉鋼流程具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
1.1 投資:電爐流程投資省,占地面積小,建設(shè)周期短;
1.2 資源:隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鐵礦石、焦煤等資源將日益匱乏,而廢鋼資源則會(huì)不斷積累,因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)看電爐流程具有較大成本優(yōu)勢(shì);
1.3 環(huán)保:電爐流程產(chǎn)生的CO2、NOx、SOx等有害氣體量較高爐-轉(zhuǎn)爐流程少;
1.4 能耗:廢鋼—電爐—鋼水短流程煉鋼與高爐—轉(zhuǎn)爐—鋼水長(zhǎng)流程煉鋼兩種工藝相比,短流程總能耗僅為長(zhǎng)流程的50%。
1.5 廢鋼資源:據(jù)預(yù)測(cè),到2020年左右基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化后,鋼鐵消費(fèi)將達(dá)到峰值,此后廢鋼資源將越來(lái)越多,而以廢鋼為主的電爐鋼資源的成本優(yōu)勢(shì)也將日益凸顯。
1.6 電爐煉鋼與中頻爐煉鋼比較:長(zhǎng)期以來(lái),采用中頻電爐煉鋼、連鑄、軋鋼的生產(chǎn)工藝也得到發(fā)展,由此興起很多小型煉鋼廠,當(dāng)前,在東南亞及不少發(fā)展中國(guó)家也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭,因其投資少見(jiàn)效快,在某些地區(qū)已成為電爐煉鋼的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者,與中頻爐煉鋼相比,DP新型電爐煉鋼流程具有以下明顯優(yōu)勢(shì):
1.6.1 電弧爐生產(chǎn)工藝具有脫[C]、脫[P]、脫[O]、脫[S],調(diào)整溫度、成分,去氣、去夾雜功能,而中頻爐只具備調(diào)整成分、及脫[O]功能,只能算是化鋼爐。
1.6.2 中頻爐額定容量小,冶煉時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電弧爐。例如70t偏心底出鋼超高功率節(jié)能型電弧爐每爐鋼冶煉周期可縮短至45分鐘,年產(chǎn)鋼量可達(dá)到60-70萬(wàn)噸。
1.6.3 因電弧爐與中頻爐生產(chǎn)工藝不同,質(zhì)量?jī)?yōu)于中頻爐,可生產(chǎn)軸承鋼、油井管、高質(zhì)量彈簧鋼等特鋼,而中頻爐只能生產(chǎn)質(zhì)量要求不高的常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼;電弧爐成分容易控制,品種命中率可達(dá)到99.5%以上,而中頻爐[C]、[P]及合金元素配料高時(shí)不能調(diào)整,品種命中率低下。
1.6.4 電弧爐+LF爐可與連鑄一對(duì)一匹配,生產(chǎn)節(jié)奏容易控制,中頻爐與連鑄難以做到,且生產(chǎn)節(jié)奏慢。
1. 6.5 經(jīng)應(yīng)用和工業(yè)性對(duì)比測(cè)算,超高功率電弧爐如采用DP節(jié)能型廢鋼預(yù)熱連續(xù)加料技術(shù),電耗成本可比中頻爐低約110元/t鋼。
1.6.6 2010年6月21日,工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門(mén)制定的《鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)范條件》規(guī)定:電爐公稱容量70噸及以上的煉鋼廠允許建設(shè),70t以上超高功率節(jié)能型煉鋼電弧爐符合國(guó)家政策,企業(yè)可長(zhǎng)期、持續(xù)、健康發(fā)展。而中頻爐則屬國(guó)家明令禁止和淘汰范圍之內(nèi)。
近年來(lái)國(guó)際鐵礦石大幅漲價(jià),礦石資源危機(jī)已成定勢(shì),我國(guó)《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》明確指出要“逐步減少鐵礦石比例和增加廢鋼比重”,減少原生資源的開(kāi)采,增加循環(huán)資源的利用,實(shí)現(xiàn)資源合理配置,這是實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略決策,廢鋼鐵作為可循環(huán)利用資源,是緩解鐵礦石危機(jī)的重要途徑。以廢鋼鐵為主要冶煉原料的電爐煉鋼工藝,其生產(chǎn)和發(fā)展對(duì)我國(guó)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要影響。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界電爐鋼產(chǎn)量的比重約占鋼總產(chǎn)量的32%-35%左右,發(fā)達(dá)地區(qū)和國(guó)家如歐盟、美國(guó)等電爐鋼比重已達(dá)到50%以上,隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)迅猛發(fā)展,在轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量急劇增漲的背景下,我國(guó)電爐鋼產(chǎn)量也逐年增加,電爐煉鋼的迅速發(fā)展已是大勢(shì)所趨。
2、國(guó)外電弧爐高效節(jié)能煉鋼技術(shù)裝備的研發(fā)及展
隨著電爐煉鋼行業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)電爐節(jié)能技術(shù)的研究日益重視,日本率先利用電爐余熱預(yù)熱廢鋼,該系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離分體布置,爐氣由管道輸入廢鋼余熱爐,入口爐氣溫度700-800度,廢鋼預(yù)熱至300度左右,每噸鋼可以節(jié)電30—45kw/h,冶煉周期縮短5-8分鐘,但該方法存在占地面積大,爐氣熱損失高,廢鋼預(yù)熱溫度低,有害氣體排放超標(biāo)等難以解決的問(wèn)題,現(xiàn)已停止使用。隨后又出現(xiàn)了雙殼電爐技術(shù),利用兩臺(tái)爐交替使用的冶煉方法。既其中一個(gè)爐體進(jìn)行冶煉時(shí)將其排出的廢氣送入另一個(gè)裝滿廢鋼的爐體中預(yù)熱廢鋼,其特點(diǎn)是充分利用了電爐廢氣的熱量,但是該設(shè)備存在操作難度大,兩爐切換的節(jié)奏不易掌握,占地面積大、投資大,運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn),當(dāng)前已沒(méi)有再推廣的價(jià)值。20世紀(jì)90 年代,采用豎爐進(jìn)行廢鋼預(yù)熱和煙塵回收,其特點(diǎn)是將廢鋼預(yù)熱的料籃直接置于電爐頂部廢氣排放口處,工作時(shí)先把廢鋼裝在料籃內(nèi),電爐內(nèi)1200—1500度高溫的廢氣穿過(guò)廢鋼進(jìn)行預(yù)熱操作,廢鋼預(yù)熱溫度達(dá)到600度以上,節(jié)電可以達(dá)到100kw小時(shí)/噸鋼以上,但是豎爐也存在手指結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修難度大、費(fèi)用高,車間高度大等缺點(diǎn),當(dāng)前采用豎爐的廠家越來(lái)越少。上世紀(jì)90 年代初,國(guó)外研制水平廢鋼預(yù)熱輸送設(shè)備,該機(jī)是利用電爐四孔的一次高溫?zé)煔忸A(yù)熱廢鋼,與同類產(chǎn)品相比,具有冶煉周期短,運(yùn)行可靠、耗能低等優(yōu)點(diǎn)。但也存在預(yù)熱通道密封性差、廢鋼預(yù)熱溫度低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占地面積大、投資大等缺點(diǎn),已逐漸被國(guó)產(chǎn)新型DP廢鋼預(yù)熱輸送設(shè)備所取代。
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