电弧炉炼钢技术的发展趋势

 电弧炉炼钢在环保、投资以及效率方面优势明显,为了重点推行该节能环保型炼钢工艺流程,近年来电弧炉炼钢技术得到快速发展。综述了国内外电弧炉高效化冶炼技术、绿色化生产技术和智能化控制技术的发展现状,其中绿色化和智能化是电弧炉炼钢技术的未来发展趋势。集操作、工艺、质量、成本以及环保于一体,进一步提升电弧炉炼钢技术的绿色化和全流程监测与控制的智能化,是推动整个钢铁行业向智能化和绿色化转型升级的重要举措。     

“双碳”背景下低碳排炼钢流程选择及关键技术

“碳达峰”、“碳中和”是一个总体的宏观概念,为中国未来经济与环境发展提供了笼统的理论框架与基本理念。基于“双碳”目标的深度解析,中国钢铁行业处于“碳锁定”状态,只有同时进行技术和制度变革才能实现“碳解锁”。结合当前钢铁工业生产结构、冶炼原材料供应、冶炼能源、节能减排水平以及CO₂排放现状,给出了合理的碳达峰时间及峰值。未来二三十年中国钢铁生产主要流程依然是长流程和短流程并存,氢冶金技术还难以进行工业生产,提升全废钢短流程炼钢的比例是降低碳排放的主要措施。从长远来看,长流程中炼铁工艺由碳还原逐渐向氢还原是大势所趋,炼铁工序的产品将由原来的高碳铁水转变为低碳铁水或直接还原铁（DRI）,具有较高脱碳的转炉炼钢就没有明显优势,发展电弧炉炼钢流程是必然选择。但实现“碳中和”还要依靠氢冶金,碳捕集、利用与封存技术的发展和应用,以及制度的变革。基于近年在全废钢电弧炉相关方面的理论研究、装备开发与实践的深入研究,针对全废钢电弧炉冶炼工艺存在的问题,开发了一系列关键技术,实现在全废钢条件下满足当前连铸生产工艺节奏以及钢液质量的控制,为全废钢电弧炉的发展提供理论支持。      

铁碳熔池中废钢熔化行为的研究进展

在钢铁冶金过程中,逐步减少铁矿石比例、增加废钢比例,实现钢铁循环,已成为世界钢铁行业追求的目标.废钢的熔化行为是控制转炉炼钢过程温度轨迹和废钢比以及电弧炉炼钢能耗和产能的关键因素;同时,铁水包中废钢的熔化行为可能影响铁水预处理工艺的顺利进行.研究废钢的熔化行为对提高废钢在转炉、电弧炉和铁水包等设备中的利用率以及对保证钢...     

废钢-电弧炉炼钢流程和循环经济

分析了世界和中国电炉钢的发展以及废钢-电弧炉炼钢流程的资源和能源特征,得出该流程是有利于循环经济和环境保护的生产流程。2003年世界电炉钢比达33.1%,我国电炉钢比仅为17.6%,根据我国的资源和能源条件,随着能源结构的改善和废钢积累量的增加,我国废钢-电弧炉炼钢流程有较大的长远发展空间。     

转炉炼钢几个关键技术的研究进展

转炉炼钢作为世界上冶炼高品质钢的主要炼钢方法,其技术的进步与发展对钢铁行业节能减排、降本增效具有巨大的推动作用。介绍了我国转炉炼钢几个关键技术的研究及进展。通过从理论分析和实践探索两个方面研究了废钢的熔化行为,揭示了废钢熔化机理;分析和总结了喷吹方式、底吹工艺等对转炉熔池流动特性的研究;从冶金机理和数据模型两个方面介绍了转炉终点控制技术的发展现状和展望;最后从整体优化冶金流程角度出发,从数学建模到平台仿真介绍了炼钢-精炼-连铸一体化技术进展以及存在问题。转炉智能化发展需要更多的设备、方法和技术的支撑,转炉智能化炼钢是涉及冶金、自动化、计算机等多学科的综合实践应用案例。     

为什么我国电炉炼钢生产发展缓慢？

当今钢铁生产可分为“从矿石到钢材”和“从废钢到钢材”两大流程。相对于钢铁联合企业中以高炉一转炉炼钢为代表的常规流程而言．以废钢为主要原料的电弧炉炼钢生产线具有工序少、投资低和建设周期短的特点,因而被称为短流程。近年来,短流程特指那些电弧炉炼钢与连铸一连轧相结合的紧凑式生产流程。经过30多年来在不同国家的成长经历以及工艺和装备上的一系列革新．电炉炼钢短流程已从最初的“小钢厂”生产规模发展成为世界上钢铁生产两大主要流程之一．全球约有1／3左右的粗钢是由电炉生产的。由于短流程炼钢是以废钢为主要的原料来源,直接体现了金属材料的循环利用．     

炼钢短流程工艺国内外现状及发展趋势

概述了电弧炉炼钢短流程的发展和特点,介绍了一些应用得比较成熟的技术如:DRI、热装铁水、废钢预热等在电弧炉短流程炼钢上的应用和新短流程工艺技术研究,并简要分析了中国短流程炼钢的现状,对短流程的发展趋势提出了一些看法。     

莱钢50t电弧炉短流程炼钢系统技术进步

从工艺装备及流程、电弧炉冶炼工艺、品种及质量、环保及循环经济、主要经济技术指标等方面对莱钢特殊钢厂50t电弧炉短流程炼钢系统的技术进步进行了叙述。     

我国电弧炉炼钢技术的进展讨论

10年来我国电弧炉炼钢技术在产量、装备技术(大型化、高的技术经济指标)、高效化技术(超高功率供电、辅助能源、炉料多元化、减少非通电时间、废钢预热、连续化生产)和洁净化技术方面均取得了显著进展。但是废钢资源短缺、电力不足和能源结构不合理等因素制约了我国电弧炉炼钢的进一步发展。文中讨论了我国电弧炉炼钢发展的重点(炉料多样化、合理供电、能量多样化、余热利用和绿色环保)和前瞻(低碳经济洁净钢生产)。     

炼钢短流程工艺国内外现状及发展趋势

概述了电弧炉炼钢短流程的发展和特点,介绍了在电弧炉短流程炼钢上应用比较成熟的如:DRI、热装铁水、废钢预热等新短流程工艺技术,简要分析了我国短流程炼钢的现状,并对短流程的发展趋势提出了一些看法。     

电炉炼钢钢铁原料的现状分析与展望

 电炉炼钢作为短流程的核心工艺,具有铁元素循环利用率高、能源消耗低及环境效益良好的特点,推动电炉炼钢健康发展符合中国实现“碳达峰”、“碳中和”目标对钢铁绿色发展的要求。电炉炼钢入炉的钢铁原料种类较转炉多且结构灵活,并且对电炉冶炼的工艺过程控制有直接的影响。为创造充分挖掘和发挥电炉炼钢优势的良好起始条件,针对目前电炉炼钢的主要入炉钢铁原料的情况和特点,从其生产储备、工艺过程操作、能源消耗、环境保护等方面入手,分析了废钢、铁水和直接还原铁作为主要原料的使用现状及优缺点,并着重对比分析了直接还原球团特点和技术指标,为探究和优化合理的电炉炼钢入炉钢铁原料结构提供了理论依据。从资源消耗、环境保护等方面考虑,废钢和直接还原球团将成为今后短流程炼钢的主要原料。结合钢铁循环利用技术和产业专业化的逐渐成熟,以及更加绿色环保的氢冶金技术的发展,废钢综合回收利用技术、高品位洁净球团生产技术、氢气竖炉直接还原技术将会是未来电炉入炉钢铁原料生产技术的发展方向,配套新型高效智能电弧炉冶炼技术将会是未来短流程炼钢的发展方向。     

中国电炉炼钢的技术进步

 总结了建国70年来中国电炉炼钢的发展历程，特别是改革开放40年来电炉工艺技术的进展，分析了电炉钢比例先升后降的原因。阐述了废钢和电力对电炉钢成本的影响以及电炉短流程对钢铁工业结构调整和高质量发展的影响等，对世界主流电炉炉型在中国的应用进行了归纳，同时总结了电炉炼钢工艺技术的创新和装备发展情况，指出了电炉炼钢未来的发展趋势。     

中国电炉炼钢发展现状和趋势

 通过分析近10年来中国电炉炼钢的装备、产能、产量和生产指标等现状情况,肯定了中国电炉炼钢装备大型化和现代化取得的成就,总结了当前电炉钢发展面临的竞争力不强、政策扶持力度不够等挑战和困难。结合“十三五”时期国家化解钢铁过剩产能工作的深入推进,对节能环保工作的进一步重视以及废钢和电力供应条件改善等重要因素,提出中国电炉钢发展将迎来重要机遇期。     

电弧炉炼钢技术发展

主要介绍了电弧炉炼钢技术的发展历程,论述了电弧炉炼钢工艺的改进和高效化技术的发展,探讨了我国电弧炉炼钢技术的发展现状、存在的问题以及近年来取得的显著成果,分析了存在问题的原因,并提出了前瞻性的发展建议。     

中国电炉炼钢降本增效关键点分析

分析了中国电炉炼钢的产量、装备、重点消耗指标现状情况，总结了中国电炉钢占比低于世界平均水平、电炉大型化取得一定成绩、电炉废钢单耗降低趋势出现扭转等特点，并从多角度提出电炉炼钢降本增效的关键环节，即电价改革、炉料结构优化、炉型选择、工艺节能、绿色化和智能化、管理创新与标准化体系建设等。同时提出电炉炼钢迎来发展机遇期，建议继续加大技术研发和应用力度，多方共同努力实现电炉炼钢可持续发展。     

电炉型式和设备选择

电炉炼钢近年发展的很快，尤其ＤＣ电炉炼钢成为一种新潮流，ＡＣ和ＤＣ炉型派生多种多样，因此要结合具体选择优良的电炉炉型，选用电炉设备要立足国内，若从国外引进要对比选择，二手电炉和翻新电炉技术水平低，一次投资省但生产成本高，得不偿失，不宜选用。     

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.     

电弧炉炼钢成分预报现状与熔池搅拌对其影响

电弧炉炼钢成分预报与控制直接影响冶炼时间、产品质量与生产成本,是电弧炉炼钢智能化的重要环节。对转炉、电弧炉副枪检测技术和炉气分析技术进行了分析,探讨了炼钢过程的选择性氧化机理与智能算法在成分预报中的应用。结合熔池流动慢、反应不均衡的动力学条件,讨论了电弧炉炼钢成分预报的难点。在国内外文献综述的基础上,讨论了电弧炉底吹搅拌、氧气射流及电磁流体对钢液流动的影响,提出将电弧炉熔池钢液流动行为的动力学影响和炼钢反应选择性氧化热力学相结合,实现成分实时预测研究的设想,对开展电弧炉炼钢成分预测研究具有指导意义。