電爐強化冶煉技術(shù)發(fā)展趨勢的特點

(1) 生產(chǎn)化。通過采取擴大爐容，采用功率縮短冶煉時間等措施。

目前.世界上大的直流電爐為日本東京鋼鐵公司岡山廠200tDC爐，平均出鋼量為220t大型現(xiàn)代化電爐的冶煉時間一般少于60min，短的冶煉周期為Danarc電爐，達到45min。該電爐的日產(chǎn)爐數(shù)平均可達到32爐。根據(jù)德圍BWS廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)計算，電爐的作業(yè)率可達到86. 7%。據(jù)國際指標(biāo)計算，當(dāng)代電爐大生產(chǎn)能力可達到267t/h。電爐利用系數(shù)達到1. 78t/MV · A·h;單臺電爐大年產(chǎn)量可達到176. 8萬t/a(即年產(chǎn)8841爐鋼)。

(2) 供電直流化。20世紀90年代，世界上總計建設(shè)大型直流電爐80余座，占同期新建電爐總數(shù)的70%~直流電爐的迅速發(fā)展充分顯示出其技術(shù)點。

可見：1) DC電爐和AC電爐相比，減輕了環(huán)境污染;

         2) DC電爐的供電效率與超髙功率AC電爐相當(dāng)，略低于高阻抗AC電爐;

         3) DC電爐的電消耗明顯低于AC電爐;

      　   4) DC電爐的熱效率高于AC電爐與高阻抗AC電爐.

此外，對于發(fā)展中，由于電網(wǎng)容量小，更適合采用大型直流電爐。

(3) 熔煉轉(zhuǎn)爐化。從能量輸入的觀點出發(fā)，電爐強化冶煉的技術(shù)途徑為：

1) 提髙供氧強度，增加化學(xué)能的輸入比例。通常采用以下兩種方式：

吹氧脫碳，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，控制熔池供氧強度小于0. 53m/t · min;

燃料助熔，對于容量大小不同的電爐，輸入比功率基本相同為0. 14MW/t。

2) 超髙功率供電，受到耐火材料的限制，輸入熔池的電能密度一般不超過1OOOkV · A/ t。當(dāng)大于700KV ·

A/t時，隨著電能密度的提高，電弧熱效率降低，電爐利用系數(shù)下降。

3) 回收煙氣能量:根據(jù)電爐熔池脫碳童的大小，電爐煙氣帶走的熱量每噸鋼波動在105~165kW ·h。其中煙氣的物理熱每噸鋼約為45~ 65kW ·h，煙氣的化學(xué)潛熱每噸銅(CO和 H2 氣)約為60~1OOkW .h。

可以采用兩種途徑固收煙氣能量：

a 廢銅預(yù)熱。熱效率波動在53%(consteel法)~68%(豎爐法)，但同時增加了爐壁水冷件的散熱損失5%~10%。設(shè)備復(fù)雜，投資大.

b 爐氣二次燃燒。熱效率決定于爐氣的二次燃燒率(PCR)和二次燃燒的傳熱效率 (HTR)的乘積，可達到60%左右。

(4)操作智能化。長期以來，電爐依靠調(diào)節(jié)每根電的單位阻抗進行控制。由于電爐熔池內(nèi)情況復(fù)雜，反應(yīng)劇烈，很難準(zhǔn)確預(yù)報熔池阻抗只能長期沿用電定位控制的假設(shè)對電進行自適應(yīng)控制。因而造成電弧不穩(wěn)定，三相不平衡，降低了電，熱效率。

近,美國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用工程公司，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開發(fā)出“智能電爐”控制系統(tǒng)。詼系統(tǒng)具備以下3神基本功能：

1) 預(yù)報功能：對基于電爐操作條件分析，提前100~300ms預(yù)報控制誤差值，送出控制信號，實行超前補償,保證電弧穩(wěn)定。

2) 化功能:監(jiān)視電的不穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)電進行化補償。

3) 識別功能;了解三相供電的復(fù)雜關(guān)系和各種信咢對電運動的影響，正確識別和選擇滿足所需條件的輸出信號。

目前，世界上已經(jīng)有30多座電爐采用智能控制技術(shù)，采用該項控制技術(shù)，冶金效果明顯于普通計算機模型控制,美國北星鋼廠采用該項控制技術(shù)后，每年可獲得純經(jīng)濟效益122.28萬美元。

(5) 鋼水純凈化。提高鋼水的純凈度，進一步改善產(chǎn)品的各項特性，是20世紀90年代國際鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展重點。對于電爐流程也不例外，當(dāng)代大型功率電爐配備各種爐外精煉設(shè)施可以生產(chǎn)出純凈度很高的各種鋼材