電爐強化冶煉技術發(fā)展趨勢的特點

(1) 生產化。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。該電爐的日產爐數平均可達到32爐。根據德圍BWS廠的生產數據計算，電爐的作業(yè)率可達到86. 7%。據國際指標計算，當代電爐大生產能力可達到267t/h。電爐利用系數達到1. 78t/MV · A·h;單臺電爐大年產量可達到176. 8萬t/a(即年產8841爐鋼)。

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

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，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，由于電網容量小，更適合采用大型直流電爐。

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

1) 提髙供氧強度，增加化學能的輸入比例。通常采用以下兩種方式：

吹氧脫碳，在標準狀態(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，電爐利用系數下降。

3) 回收煙氣能量:根據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%。設備復雜，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，電爐依靠調節(jié)每根電的單位阻抗進行控制。由于電爐熔池內情況復雜，反應劇烈，很難準確預報熔池阻抗只能長期沿用電定位控制的假設對電進行自適應控制。因而造成電弧不穩(wěn)定，三相不平衡，降低了電，熱效率。

近,美國神經網絡控制應用工程公司，利用人工神經網絡技術，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) 預報功能：對基于電爐操作條件分析，提前100~300ms預報控制誤差值，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，調節(jié)電進行化補償。

3) 識別功能;了解三相供電的復雜關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，世界上已經有30多座電爐采用智能控制技術，采用該項控制技術，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后，每年可獲得純經濟效益122.28萬美元。

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