炉料连续预热式电炉炼钢技术

王京1钱鸣2

摘要：我国是炼钢大国，同时也是耗钢的最大国家，每年回收起来的废钢数量是一个天文数字，因而需要将这些废钢处理后再进行利用，从而节约资源的浪费。在废钢入炉熔炼前，有效运用电炉的高温废气来预热废钢，将可以起到非常明显的节能效果。现今我国预热废钢所采用的设备是炉料连续预热式电炉，它与传统的电炉有着较大的区别，其可以实现废钢连续加料、连续预热及连续熔化，电弧加热熔池、熔池熔化废钢，进而提高节能效率，是非常值得重视与研究的设备。基于此，本文将对炉料连续预热式电炉炼钢技术进行详细的分析和探究，希望可以加强我国额钢铁冶炼效率。

关键词：炉料连续；预热式电炉；炼钢技术

我国的废钢数量越来也多，因而对于进行入炉熔炼在利用是分厂重要的。炉料连续预热式电炉是近些年来出现的炼钢技术最好的电炉，其通过运用强化用氧技术和超高功率化使得废气大幅度地增加，进而再利用电炉所产生的高温废气来预热废钢，从而有效的回收能量和降低能耗，对于高效节能目的的实现是最有发展前途的。我国在短短的几年内就建设投产十几座炉料连续预热式电炉，这极大的提高了炼钢技术的高效节能，进而实现了追求流程设备顺行及其指标优化.

1、炉料连续预热式电炉的发展

炉料连续预热式电炉是20世纪80年代意大利得兴（TECHINT）公司开发的，称为CONSTEELFurnace?--译成?“康斯迪电炉”.1987年最先在美国的纽考公司达林顿钢厂（Nucor-Darlington）进行试生产，90年代开始流行.获得成功后在美、意、日及中国等推广使用.到目前为止，在世界范围内已投产或待投产的炉料连续预热式电炉已20多座，其中一半在中国。

2、炉料连续预热式电炉的组成及工作原理

炉料连续预热式电炉由废钢预热系统、炉料连续输送系统、电炉熔炼系统以及燃烧室和传热回收系统四个部分构成。工作原理：炉料连续预热式电炉所产生的高温废气在加连续加料的同时，能够连续预热炉料，致使入炉前废钢温度达到600oC，废气预热后，通过燃烧室而进入到余热回收的系统，在这一过程中，将连续预热和连续加料以及连续熔化得以有效地实现，电弧将熔池加热，熔池将废钢熔化。

3、炉料连续预热式电炉的优越性

由于实现废钢连续加料、连续预热及连续熔化“三连续”，电弧加热熔池、熔池熔化废钢，炉料连续预热式电炉具有如下优点：

（1）非通电时间减少，变压器时间利用率高；缩短冶炼周期，提高了生产率.（2）废钢预热、热效率提高，降低电耗.（3）电弧稳定，电极断裂减少，电极消耗降低.（4）“（1）~（3）”+埋弧操作，可以采用容量较小的变压器，即降低了功率水平.（5）全程泡沫渣操作，控制、减少渣中的氧化铁含量，减少废钢铁消耗，提高钢水的收得率.（6）“三连续”工作方式，容易与连铸相配合，实现多炉连浇.（7）由于电弧加热钢水，钢水加热废钢，故电弧特别稳定，电网干扰大大减少，可以减少无功动态补偿装置（SVC）的补偿容量，甚至可以免去“SVC”装置.

另外，炉料连续预热式电炉经济效益十分明显，炉料连续预热式电炉有交流、直流，不使用氧-燃烧咀，废钢预热不用燃料，并且实现了100%连续装入废钢.应该说这种炉料连续预热式电炉是高效、节能及环保型现代电炉炼钢设备.

4、炉料连续预热式电炉的工艺特点

4.1高效、节能以及连续

其一，高效且节能。由于炉料连续预热式电炉既具有超前预报的意识，又具备连续预热和连续加入以及连续熔化的三连接，同时，还具备高效的措施。例如，连续和强化以及大功率用氧，以及热装铁水，既加快了生产的节奏，也取得了明显的节能效果。因此，炉料连续预热式电炉不但节能且高效，而且，作为电炉炼钢设备也是非常环保的。其二，顺畅且连续。炉料连续预热式电炉不但将连续预热和连续加入以及连续熔化有效地实现了，还实现了周期性出钢和超前的预报意识，同时，炉料连续预热式电炉调节功能也非常强，致使工艺流程非常顺畅，多炉连浇很容易实现，并且，具有非常大的潜力。

4.2全程平熔池期

针对于普通电炉而言，最主要的就是电弧熔化废钢，熔化分为点弧期，穿井期，主熔化期，以及熔末升温期四个阶段，主熔化期完毕以后，才能够进入到平熔池期。炉料连续预热式电炉，新开炉第1炉的头一篮料除外，其余使用的都是大留钢量，利用电弧将钢水加热，钢水再将废钢熔化，至始至终，熔池都是处在平熔池期。炉料连续预热式电炉在实际的冶炼过程中，对于废钢固体料，没有穿井和点弧以及熔化这些阶段，一开始冶炼给电，就是进入到平熔池期，在进行连续预热和连续加料的过程中，将电弧对熔池加热和熔池将废钢熔化完成。所以，与普通的电炉相比较，炉料连续预热式电炉无论在炉衬的供电和砌筑，还是造脱磷和吹氧去碳等相关方面都具有非常大的区别，因此，必须要重视起来。

4.3平熔池的时间长，渣线区域大

普通的超高功率的电炉，属于高速熔器，熔化是主要的过程，熔化全废钢为平熔池期以后，10几分钟以后，就能够出钢，也就是说平熔池期比较短，渣线基本可以固定，但是，范围比较窄，电弧只是对炉衬渣线和热点具有威胁，比较严重的是2号热点区，但是，在水冷炉保护下，电炉炉衬的寿命还是比较高的。炉料连续预热式电炉在正常冶炼的过程中，起初给电就是进入平熔池期，因此，平熔池所持续的时间比较长，熔化废钢的过程中，熔池面也在不断地上涨，渣线从下到上的范围有了很大的变化，致使电弧对于大部分的耐火材料炉壁始终具有很大的威胁，损坏最严重的就是2号区域，在很大程度上使炉衬的寿命降低了。

5、操作炉料连续预热式电炉的要点

5.1全程的泡沫渣操作

对炉料连续预热式电炉必须要正确地进行操作，也就是操作时，必须要兼顾到造泡沫渣和脱磷以及脱碳三方面，刚开始进行平熔池的过程时，温度相对比较低，具有大量的炉渣，炉渣氧化铁和碱度的含量都很高，利用向渣-钢界面进行吹氧，对于脱膦非常有利；当熔池面不断地上升，扩大了池面的直径，连续进料量已经达到20%~30%时，对吹氧和渣量进行补充，同时，利用喷碳粉来制造泡沫渣；对新渣进行补充，对供碳进行控制；比较彻底地脱磷后，强化进行吹氧，快速进行脱碳；结束连续进料以后，进行10分钟提温，然后测量温度，取样，最后出钢。

5.2控制连续进料的速度

冶炼周期和进料时间的长短，直接受连续进料速度的影响，在对料高进行控制的基础上，可以通过对废钢给进线速度的调整，来对连续进料速度进行调整，熔化废钢的速度与连续进料速度应该匹配，这是最关键的，供电和供氧强度对熔化废钢起决定性的作用。

5.3控制抽气速度及废钢预热效果

现今的炉料连续预热式电炉在进行废气预热时，温度是非常的低的，也就是在200~300摄氏度左右。而想要提高高温废气的预热效果，一方面就需要合理、强化用氧；另一方面则需要增加废钢与高温废气接触的机会及时间.对于后者而言，我们可以进行适当的抽气速度控制，并且对其高温废气的路径进行合理的改变，从而让高温废气由废钢料床下部穿过进行预热，这样的做法已经得到国内相关人士的认可和关注。

结语：

综上所述，炉料连续预热式电炉与普通电炉有着很大的区别，其必须对电炉炉衬的砌筑、供电、吹氧去碳、造渣脱磷等予以重视.炉料连续预热式电炉的优势在于能够将连续预热和连续加料以及连续熔化得以有效地实现，并且还实现了周期性出钢和超前的预报意识，这在很大的程度上做到了节能及环保，并且合理的处理了废钢，对于国家资源的保护再利用有着积极的作用。因此，我们可以知道炉料连续预热式电炉是一款既高效节能，又环保的设备。

参考文献：

[1]废钢预热经济效益分析[J].张建国.中国废钢铁2017年05期

[2]中国电炉炼钢降本增效关键点分析[J].李晓，彭锋.中国冶金.2019（03）

[3]现代电炉炼钢技术发展趋势[J].亓福川.山东工业技术.2018（03）