不锈钢电炉冶炼电耗技术分析

对影响不锈钢电炉冶炼电耗的主要因素进行了理论分析.降低电炉冶炼电耗的有效途径主要是优化供电曲线、合理用氧、优化铁水热装技术以及缩短冶炼周期.优化供电曲线,可以提高电炉变压器利用率和电炉电能利用率;优化不锈钢电炉吹氧技术,能够提高电炉化学能输入;优化电炉铁水热装技术,可以有效利用物理热和化学热;缩短电炉冶炼周期,可以减少热能损失.不锈钢分公司不锈钢电炉中应用冶炼电耗综合控制方法,有效降低了冶炼电耗,提高了电炉生产率.     

100 t电弧炉能效优化工艺实践

为了加快电弧炉冶炼生产节奏、节能降耗，对电弧炉炼钢过程能效进行了研究分析，形成了电弧炉炼钢过程能效评价技术。将该技术应用到电弧炉炼钢单元操作中，可针对性地优化供氧和供电制度、提高能量效率、缩短通电时间，进而缩短冶炼周期，提高电弧炉炼钢生产效率。在某钢厂进行工业应用试验，与原工况结果进行了比较分析。结果表明，优化后的工艺取得了较好的结果，在保证正常生产的前提下，其各项指标的平均值为通电时间22.95 min、冶炼周期36.35 min、电耗154.78 kW·h/t、氧耗33.56 m³/t,总能量消耗为652 kW·h/t,电能能效及化学能能效均有所提升。     

瑞钢电炉渣钢铁炼钢工艺优化试验小结

攀枝花钢城集团瑞钢工业有限公司(简称瑞钢)是一家以渣钢、渣铁等为原料的钢铁生产企业,主要产品为连铸坯。2021年1月起,对瑞钢电炉冶炼系统进行了调研,提出了理顺炼钢系统物流、优化工艺参数、开发低成本炼钢技术的建议。从4月26日开始,在生产时对原料配比进行了调整,通电时间得到了缩短,5月份开展了电炉发泡剂的工业试验,为进一步优化电炉工艺参数提供了依据。     

电弧炉炼钢富氧喷碳工艺的发展与应用

传统的电弧炉炼钢,主要以电为能源。由于受传统工艺固有缺陷的限制,在冶炼各期电能利用率存在很大差异,从而导致总的热效率及生产率低下。另外,电能这样一种昂贵的能源作为电炉炼钢工艺中唯一的热源显然也是不合理的。世界能源危机的出现,促进了各种电炉节能工艺的发展。UHP     

AOD全铁水冶炼铁素体不锈钢工艺研究

结合不锈钢炼钢生产线的现有工艺和装备,对采用高炉铁水(脱磷后)和铬铁合金,在AOD炉内直接冶炼铁素体不锈钢工艺进行了研究和探讨.该工艺的实现,解决了冶炼铁素体不锈钢时对磷等有害元素的控制(P≤0.020%)问题;在电炉出现故障时也可组织生产,实现生产组织的灵活性,提高了生产作业率;由于无需使用电炉熔化不锈钢母液,节约了大量电能,提高了铬综合收得率,降低了生产成本.     

降低Consteel电炉炼钢电耗的研究与对策

通过对韶钢Consteel电炉炼钢工序现有状况的分析,改善和优化现有的炼钢工艺,改进和提高连铸机的拉钢能力,使Consteel电炉炼钢工序冶炼电耗有了较大的下降,显著降低了生产成本.     

德国二次冶金技术的发展现状及其研究方向

二次冶金即钢水处理始于20世纪50年代。在二次冶金应用之前,采用已有的炼钢工艺生产。由于进一步的发展以及转炉和电炉冶炼周期的缩短,现在的转炉和电炉仅是将铁水、废钢或直接还原铁冶炼成粗钢水。此外,开发新的、更高级的洁净钢种需要特别精确的微调,只有使用今天的二次冶金技术才有可能实现此目的。     

中国炼钢技术的发展、创新与展望

简要回顾了我国57年来炼钢生产技术的发展历程；系统总结了在炼钢产量、工艺结构优化、超纯净钢生产和品种开发以及节能环保等方面的技术进展；详细阐述了“转炉溅渣护炉与长寿复合吹炼技术”、“转炉高效吹炼技术”和“电炉兑铁水冶炼工艺”三项国内自主创新的重大工艺；并对21世纪初先进的炼钢技术进行了展望。     

三宝电炉技术升级改造

介绍福建三宝钢铁有限公司通过应用新工艺新设备新技术对电炉冶炼进行技术升级改造,实现电炉炼钢工艺布局合理、工艺流程优化的高效、节能、环保的电炉短流程工艺。     

电炉热装铁水比例对冶炼工艺的影响分析

热装铁水替代部分废钢,是目前电炉炼钢的发展趋势,既减少了钢液中的有害元素含量,也为降低炼钢成本、提高电炉生产率打下了基础。通过对实际生产中冶炼数据的分析,总结出了不同热装铁水比例对CONCAST110t超高功率电弧炉冶炼工艺的影响效果,并确定了合理的热装铁水比例。为优化电炉冶炼模式,提高钢水质量及降低消耗提供了参考。分析认为,选择30%～50%的热装铁水比例,对于CONCAST110t电炉而言,综合消耗较为理想。     

新钢基于多元数据采集的电弧炉炼钢过程能量监控系统

电弧炉炼钢过程中能量多元且复杂,采用单一的数据采集方式不能满足对电弧炉炼钢过程各工序能量构成分析要求。通过多元数据采集方式,准确采集电弧炉炼钢过程各工序实际生产数据,并使用Visual Studio 2013、Microsoft SQL Server 2012数据库等软件建立电弧炉炼钢过程能量监控系统。该系统通过实时动态采集到的电弧炉炼钢过程各项冶炼数据,量化电弧炉炼钢过程各工序能量,实现电弧炉炼钢过程能量监控;对电弧炉炼钢过程各工序能量消耗、能量流动、能量利用等方面进行分析,为电弧炉生产过程能量高效利用提供理论依据。     

化学能和底吹搅拌系统——电炉操作的低成本解决方案

技术指标的不断改进对于提高电炉产能、降低成本以及环境友好来说是至关重要的。基于上述目标,奥镁公司可提供多元化的耐材和工艺解决方案。实际生产中,通过喷吹气体介质,如氧气、天然气以及固体物料如碳粉等获得化学能,这是目前技术进步的主流工艺。为了解化学能带来的相关益处,奥镁公司研发了一套质量和能量平衡模型。该模型着重研究了化学能对电能的替代效率。文中论述了能量替代对于二氧化碳排放以及对电炉成本方面的影响。降低电耗及二氧化碳排放的另一重要手段是电炉底吹技术。通过DPP(定向底吹透气系统)可实现该技术。炉内搅拌带来诸多好处,包括增加渣/钢界面积、钢水成分更加均匀等,其结果是改善了生产技术指标,如更低的电耗和更短的通电时间,同时还可以带来成本效益以及减少二氧化碳的排放。     

现代电弧炉冶炼能量结构模型

建立了基于能量平衡描述冶炼周期、电耗与操作工艺参数之间关系的电弧炉冶炼能量结构模型。根据电弧炉冶炼周期综合控制理论,指出现代电弧炉能量结构优化的核心是缩短冶炼周期和降低电耗。对于安钢100t竖炉电弧炉,通过该模型计算出最佳的工艺参数为热装31％铁水、吹氧量5500m^3／h、供电平均有功功率55MW、采用轻型废钢进行预热。铁水不足的条件下,应添加生铁或改性生铁作为补充,同时应根据冶炼周期最短的原则对吹氧制度和供电制度进行综合控制,保证冶炼过程中合适的吹氧量和提高供电的综合热效率。     

电弧炉冶炼过程强化用氧特点分析

通过电弧炉冶炼过程的分析,提出利用氧气助熔方式降低冶炼过程能耗。利用基本的高温冶金物理化学反应,结合实际冶炼过程,定量计算元素氧化烧损对熔池放热的影响程度。研究发现,在45#钢的电炉冶炼过程中,吨钢吹入10.1 m3氧气能够获得84.308 k W·h的能量补偿。     

电弧炉炼钢流程的能量状况

阐述了电弧炉炼钢的基本功能以及提高能量转换的3个工程问题--增加能量供应、增加输入功率、提高能量的利用效率,详细论述了现今电弧炉炼钢在整个钢铁制造流程中衔接上下工序匹配的重要作用.根据2003和2004年国内4个大型电弧炉炼钢流程的生产实绩说明我国大型电弧炉炼钢生产率已接近国际先进水平,其生产速率已达到国际领先水平,电能消耗已降到200～400 kW·h/t的国际先进水平,但实际能量-物质转化效率的水平仍然不高,电弧炉炼钢节能工作仍有待进一步提高.     

现代电弧炉炼钢技术的发展

现代电弧炉冶炼技术是围绕缩短冶炼周期这一核心发展起来的，从能量平衡的角度出发，提出了电弧炉冶炼周期与各工艺参数和设备参数之间的关系式。简单地介绍了世界电弧炉冶炼技术的发展以及围绕超高功率供电、增加化学热和物理热以缩短冶炼周期的冶炼技术进步。肯定了近十年来我国发展现代电弧炉炼钢流程所取得的显著成果，分析了存在问题的原因，提出了提高电炉钢市场竞争力，进一步促进我国电炉钢发展的技术对策。     

电弧炉电能需求的生产实践与评价

电耗是电弧炉的重要技术指标之一,在当前发电行业背景下,降低电弧炉电耗具有显著的经济和环境效益。根据典型电弧炉企业生产数据,系统分析各项工艺参数与电耗之间的关系,并进一步评价了各种方法降低电耗的环境效益。结果表明,优化供电制度和强化供氧是具有良好环境效益的节电手段。对于连续加料电弧炉,天然气喷吹对降低电耗的作用被极大减弱,天然气消耗与电耗的相关系数为-1.13 kW·h/m³,其应用不利于CO₂减排。尽管兑加铁水可以显著降低电耗,但是兑加40%(质量分数)铁水的连续加料电弧炉能耗和碳排放量分别是全废钢连续加料电弧炉的2.25和2.50倍,不利于推动钢铁工业节能减排工作。因此,降低电弧炉电耗需要通过增加电弧炉中化学能和物理热的供应及减少能量损失的手段来实现。     

Mass Balance Modeling for Electric Arc Furnace and Ladle Furnace System in Steelmaking Facility in Turkey

  In the electric arc furnace (EAF) steel production processes, scrap steel is principally used as a raw material instead of iron ore. In the steelmaking process with EAF, scrap is first melted in the furnace and then the desired chemical composition of the steel can be obtained in a special furnace such as ladle furnace (LF). This kind of furnace process is used for the secondary refining of alloy steel. LF furnace offers strong heating fluxes and enables precise temperature control, thereby allowing for the addition of desired amounts of various alloying elements. It also provides outstanding desulfurization at high temperature treatment by reducing molten steel fluxes and removing deoxidation products. Elemental analysis with mass balance modeling is important to know the precise amount of required alloys for the LF input with respect to scrap composition. In present study, chemical reactions with mass conservation law in EAF and LF were modeled altogether as a whole system and chemical compositions of the final steel alloy output can be obtained precisely according to different scrap compositions, alloying elements ratios, and other input amounts. Besides, it was found that the mass efficiency for iron element in the system is 9593%. These efficiencies are calculated for all input elements as 845% for C, 3031% for Si, 4636% for Mn, 3064% for P, 4196% for S, and 6979% for Cr, etc. These efficiencies provide valuable ideas about the amount of the input materials that are vanished or combusted for 100 kg of each of the input materials in the EAF and LF system.     

电炉负能耗除尘技术研发

电炉炼钢所产生的高温含尘气体,通常采用先降温后除尘的方法,不但未回收烟气余热,却消耗了大量用于烟气冷却所需的水电等资源。电炉负能耗除尘技术,指电炉一次烟气采用高温除尘的同时回收蒸汽,回收的能源远远多于整个电炉除尘系统包括余热回收装置所付出的电能耗。该技术还可应用于AOD等其他炉窑的高温负能耗除尘,既可用于新建项目,也非常适合改造项目。     

衡钢电弧炉炼钢流程能量的多尺度研究

摘要： 在建立不同铁水比例下的能量平衡与物料平衡的基础上,利用多尺度方法分析研究衡阳华菱钢管有限公司电弧炉炼钢跨尺度全流程能量的状况,主要包括工位级节能技术研究、余热利用技术、工位级间相互的关系与电弧炉炼钢流程集成技术。实现了跨尺度全流程能量的集成,得出最优能耗的冶炼生产模式。