電弧爐短流程煉鋼展望
與轉(zhuǎn)爐長流程相比,電爐短流程在資源(包括土地)、能源(包括鐵礦石、焦煤等)和節(jié)能環(huán)保,可持續(xù)發(fā)展等方面具有優(yōu)勢,而短流程必須依靠自主創(chuàng)新來支撐電爐煉鋼工藝,以進(jìn)一步優(yōu)化工藝過程,降低生產(chǎn)成本,隨著世界范圍內(nèi)低碳經(jīng)濟(jì)的呼聲越來越高,以及國家關(guān)于節(jié)能環(huán)保等相關(guān)政策的實施。短流程的發(fā)展將會主要圍繞原料和能源兩方面展開,因此,能適應(yīng)原料以及帶入爐內(nèi)能量的變化,同時采用全封閉的設(shè)計,高溫預(yù)熱廢鋼以及連續(xù)加料工藝的同時,采用全封閉的設(shè)計,連續(xù)煉鋼工藝在未來發(fā)展中將會比較有潛力。
中國鋼鐵行業(yè)的工程公司和研究機構(gòu)應(yīng)致力于煉鋼短流程工藝和設(shè)備技術(shù)方面的研究力度。形成擁有自主產(chǎn)權(quán)的,獨創(chuàng)性的相關(guān)技術(shù),逐步追上國際同行的步伐,才能在不久的將來煉鋼短流程迅猛發(fā)展的時代占據(jù)一席之地。總之,隨著對煉鋼短流程工藝的相關(guān)技術(shù)的深入研究,中國電爐的短流程煉鋼將會有更大的發(fā)展和提升,也會大大促進(jìn)我國鋼鐵的工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
短流程生產(chǎn)工藝體系的優(yōu)化
電爐短流程煉鋼工藝是集中了當(dāng)今先進(jìn)的煉鋼技術(shù)于一身的先進(jìn)工藝,其關(guān)鍵技術(shù)是整體工藝的優(yōu)化設(shè)計,物流參數(shù)的合理匹配以及總體裝備水平的最佳裝置,短流程生產(chǎn)工藝的整體優(yōu)化不僅包括了大型電爐以及相關(guān)配套技術(shù),精煉技術(shù),近終型連鑄技術(shù)等單項技術(shù)優(yōu)化進(jìn)步,更需要注意建設(shè)過程中的生產(chǎn)布局優(yōu)化和生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)物流優(yōu)化和工序持續(xù)優(yōu)化,傳統(tǒng)的工程初步設(shè)計往往類似工程的簡單套用基于設(shè)計者的經(jīng)驗的主觀判斷法,并不能體現(xiàn)全局綜合物流化效果,而采用仿真技術(shù)將會成為未來發(fā)展趨勢,其能夠?qū)Χ喾N方案進(jìn)行分析比較將復(fù)雜的鋼鐵的運行過程,通過模型得以再現(xiàn),可定量對多種方案進(jìn)行實施
電爐冶煉高效化
電爐作為短流程工序的生產(chǎn)核心,其生產(chǎn)的高效化直接影響著生產(chǎn)流程效益的發(fā)揮,電爐冶煉高效化追求的目標(biāo)是冶煉周期。
通電時間盡可能縮短,冶煉電耗盡量降低,隨著電爐轉(zhuǎn)化的趨勢越來越明顯,電爐的熔化周期成為短流程煉鋼的研究熱點,已有學(xué)者以能量平衡的基礎(chǔ)分析了影響電爐熔化周期的因素指出進(jìn)一步強化電弧爐煉鋼提高生產(chǎn)率的手段主要在于提高能量供應(yīng)量和供應(yīng)強度,表現(xiàn)在技術(shù)層面上就是裝備的大型化,更高功率,提高化學(xué)能輸入強度以及減少非通電操作時間或輔助操作時間等。
值得一提的是,讓電爐具有高爐連續(xù)生產(chǎn)的特征的CRISP連續(xù)電弧爐煉鋼工藝已經(jīng)完成中試實驗,以PRI為原料的CRISP,完全可以實現(xiàn)聯(lián)系吧加料,連續(xù)冶煉和周期嗎出鋼,像高爐煉鋼一樣的連續(xù)煉鋼,該工藝在未來短流程的成果應(yīng)用將有效提高整個生產(chǎn)流程的生產(chǎn)效率。
節(jié)能環(huán)保
實現(xiàn)短流程工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展電爐短流程本來就是有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的生產(chǎn)流程,據(jù)統(tǒng)計在滿足國民經(jīng)濟(jì)需求的鋼產(chǎn)量一定時,生產(chǎn)一噸電爐鋼比生產(chǎn)一噸轉(zhuǎn)爐鋼可以多循環(huán)利用廢鋼500-600公斤,少消耗鐵礦石1.3噸,降低可比能消耗265公斤標(biāo)煤,減少二氧化碳排放1126.3公斤,生產(chǎn)一噸轉(zhuǎn)爐煉鋼約排放二氧化碳1.8噸,,生產(chǎn)一噸電爐鋼約排放0.6噸,為轉(zhuǎn)爐鋼的1/3,從節(jié)能環(huán)保,實現(xiàn)電爐短流程可持續(xù)發(fā)展角度,需研究大量關(guān)鍵技術(shù),如控制電弧爐冶煉中二惡英,產(chǎn)生和排放的技術(shù),以提高能源與資源利用率為目標(biāo)的多種能源與多種爐料的匹配技術(shù)與優(yōu)化技術(shù)以降低冷卻水能耗與水耗為目標(biāo)的氣化冷卻技術(shù),以改善氧氣利用率和降低排放為目標(biāo)的加壓與密封技術(shù),基于先進(jìn)連續(xù)檢測成分與溫度預(yù)報模型和智能化控制技術(shù)的計算機集成技術(shù),實現(xiàn)將材料制造,能源生產(chǎn)和廢物處理等功能相結(jié)合的綜合管理和控制技術(shù)等,讓短流程成為清潔生產(chǎn)、能量和資源循環(huán)利用的典范。
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