电炉强化冶炼技术发展趋势的特点
发布日期： 2017-05-19 00:00:00 阅读量（426） 作者：(1) 生产高效化。通过采取扩大炉容，采用超高功率缩短冶炼时间等措施。
目前.世界上最大的直流电炉为日本东京钢铁公司冈山厂200tDC炉，平均出钢量为220t大型现代化电炉的冶炼时间一般少于60min，最短的冶炼周期为Danarc电炉，达到45min。该电炉的日产炉数平均可达到32炉。根据德围BWS厂的生产数据计算，电炉的作业率可达到86. 7%。据国际先进指标计算，当代电炉最大生产能力可达到267t/h。电炉利用系数达到I. 78t/MV • A·h;单台电炉最大年产量可达到176. 8万t/a(即年产8841炉钢)。
表1-3 90年代世界最先进电炉的技术参数和经济指标
(2)
供电直流化。20世纪90年代，世界上总计建设大型直流电炉80余座，占同期新建电炉总数的70%〜直流电炉的迅速发展充分显示出其技术优点。电炉供电方式比较见表l-4。l
分析表1-4，可见：
1) DC电炉的供电效率与超髙功率AC电炉相当，略低于高阻抗AC电炉;
2) DC电炉的热效率高于AC电炉与高阻抗AC电炉;
3) DC电炉的电极消耗明显低于AC电炉;
4) DC电炉和AC电炉相比，减轻了环境污染。
此外，对于发展中国家，由于电网容量小，更适合采用大型直流电炉。
(3) 熔炼转炉化。从能量输入的观点出发，电炉强化冶炼的技术途径为：
表1-4电炉供电方式的比较
1) 超髙功率供电，受到耐火材料的限制，输入熔池的电能密度一般不超过IOOOkV · A/ t。当大于700KV · A/t时，随着电能密度的提高，电弧热效率降低，电炉利用系数下降。
2) 提髙供氧强度，增加化学能的输入比例。通常采用以下两种方式：
吹氧脱碳，在标准状态下，控制熔池供氧强度小于0. 53m/t • min;
燃料助熔，对于容量大小不同的电炉，输入比功率基本相同为0. 14MW/t。
3) 回收烟气能量:根据电炉熔池脱碳童的大小，电炉烟气带走的热量每吨钢波动在105 〜165kW ·h。其中烟气的物理热每吨钢约为45〜65kW ·h，烟气的化学潜热每吨铜(CO和 H2 气)约为60〜IOOkW .h。
可以采用两种途径固收烟气能量：
a 废铜预热。热效率波动在53%(consteel法)〜68%(竖炉法)，但同时增加了炉壁水冷件的散热损失5%〜10%。设备复杂，投资大.
B 炉气二次燃烧。热效率决定于炉气的二次燃烧率(PCR)和二次燃烧的传热效率 (HTR)的乘积，可达到60%左右。
(4)操作智能化。长期以来，电炉依靠调节每根电极的单位阻抗进行控制。由于电炉熔池内情况复杂，反应剧烈，很难准确预报熔池阻抗&只能长期沿用电极定位控制的假设对电极进行自适应控制。因而造成电弧不稳定，三相不平衡，降低了电，热效率。
最近,美国神经网络控制应用工程公司，利用人工神经网络技术，开发出“智能电炉”控制系统。诙系统具备以下3神基本功能：
1) 预报功能：对基于电炉操作条件分析，提前100〜300ms预报控制误差值，送出控制信号，实行超前补偿,保证电弧稳定。
2) 识别功能;了解三相供电的复杂关系和各种信咢对电极运动的影响，正确识别和选择满足所需条件的输出信号。
3) 优化功能:监视电极的不稳定性，调节电极进行优化补偿。
目前，世界上已经有30多座电炉采用智能控制技术，见表1-5。采用该项控制技术，冶金效果明显优于普通计算机模型控制&美国北极星钢厂采用该项控制技术后，每年可获得纯经济效益122.28万美元。
表I-5智能电炉的实际效果
(5) 钢水纯净化。提高钢水的纯净度，进一步改善产品的各项特性，是20世纪90年代国际钢铁生产技术的发展重点。对于电炉流程也不例外，当代大型超高功率电炉配备各种炉外精炼设施可以生产出纯净度很高的各种钢材
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