据<Iron&SteelTechnologyInformation>报道,电弧炉炼钢最早起始于100年前:第一台电炉于1900年出现在法国,第二台于1905年出现在美国的锡抗丘兹,它们都极大地推动了社会进步。
电弧炉具有能够提供给转炉和马丁炉在熔化大量铁合金时所需的高温这一显著特点,因而发展很快。在之后五十年里,电炉的功率限制在10MVA以内,仅限于生产单炉40吨以下的特殊钢种。从那时起,电炉成为质量的象征。
从1950~2000年,电炉得到了世界公认,并且发展成为生产粗钢的较好工艺之一。单炉能力也达到了200吨,甚至更高,功率达到了1MVA/吨。
为了保持电弧炉的持续发展,以降低成本、提高生产率和机动性为目的,采用了许多新技术。随着生铁特别是直接还原铁的应用,原来用于生产特殊钢种的电弧炉成了小规模生产长、扁材的最佳工艺,产品质量与传统工艺持平。
到了2005年,全世界有1400多台电弧炉,其中10%在欧盟。2003年世界粗钢总产量为9.7亿吨,其中17%产于欧盟,而35%是由电弧炉生产的。
在过去20年里,为提高生产能力,对电弧炉进行了根本改进并获得了收益∶
随着钢包冶金技术的发展,取消了炉内还原;
用水冷炉板取代耐火炉壁,可提高功率;
泡沫渣技术使得电器调节得到改进,额定功率可提高到1000MVA/吨;
氧气吹入技术,首先是自动,其次是通过炉壁联合喷射。
这些新工艺与其他进步技术共同促进了产量的提高以及生产成本的下降,从而才有可能取得以下这些本质的进步∶
设备功率从500MVA/吨翻倍至1000MVA/吨;
电能消耗下降20%;
电极消耗下降40%,欧盟最佳水准低于1公斤/吨;
冶炼周期缩短40%(40年内降低了80%);
产量翻了3倍,平均出钢重量以50%的速率增长;
氧耗翻倍。
在所有开发的新技术中,以下一些被很多钢厂认为是能够有效提高生产率的方法∶
使用基于直接式联合喷射技术的矿物能量;
使用基于泡沫渣技术的高功率长弧冶炼;
二次燃烧技术。
摘自<Iron&SteelTechnologyInformation>2006.No5刊登的文章。众所周知,今天电弧炉已成为高效熔炼废钢的设备。结合钢包冶炼和连铸,它可以确保以40~90分钟为周期连续操作运行。
诸如废钢预热、熔池搅拌、废钢准备等技术变得不重要,对全球电炉炼钢的生产率已不是决定性的了。
在应用已达十年之久的各种成熟技术的基础上,电弧炉粗钢产量在近五年来一直保持着一个稳定的水平。从21世纪全球化角度考虑,欧盟电弧炉的主要优势体现在四个方面,即∶成本;机构;售后服务;环境管理。
大家知道,现在的钢铁生产已越来越依赖于电弧炉。在上世纪70年代之前,电炉炼钢的发展使得全球工业化国家的钢铁工业快速扩张,这主要得益于以下两个因素∶
小型工厂数量的增长;
废钢的回收利用。
现在,相同的情况发生在亚洲。在接下来的十年时间里,由于废钢的回收利用和直接还
原铁产量的增加,电炉将成为世界上炼钢的主要方式。问题是∶从现在起的二十年后,电炉炼钢在欧盟还会存在吗?可以肯定的是,在今后几年里一定不再建新的联合型钢厂,它将为电炉让路。
在1992年,全球电炉生产的粗钢产量仅占总产量的30%,十年后这个比率达到了35%,并且分布在全球许多区域∶
独联体为12%;
欧盟15国为41%;
北美为52%;
中东为83%;
发展中国家几乎为100%。
也许在今后十年里,电炉钢产量有可能占到世界钢产量的50%,剩下的一半则由高炉和
氧气转炉的联合型钢厂生产。
由于经济性和环境方面的优势,灵活且适合循环生产,电炉炼钢工艺将会维持欧洲的
电炉钢生产。欧盟钢铁生产工业将致力于为国内市场提供低端产品,为世界各国提供高端产品,而这些高端产品得益于我们积累了一个世纪的冶金技术。(火文)
