1 引言
鋼鐵生產可分為“從鐵礦石到鋼材”和“從廢鋼到鋼材”兩大流程。相對于鋼鐵聯合企業中以高爐-轉爐為代表的常規流程而言，以廢鋼為主原料的 電弧爐煉鋼生產具有工序少、投資低和建設周期短 的 特 點 ，因 而 被 稱 為 短 流 程 。 近 年 來 ，我 國 廢 鋼 資源產生量增多，電力條件改善，國家政策導向支持 為電爐鋼的發展創造了一定的條件，但電爐鋼的發 展仍存在一些制約因素，一是廢鋼資源質量參差不 齊，二是電爐鋼成本競爭力不強，廢鋼與鐵水價差不 能長期支撐電爐鋼成本競爭力，國內總體電價水平 較高，石墨電極價格高且波動較大，造成電爐鋼成本 控制難度大。鋼鐵企業排放指標要求越來越嚴，鋼 鐵企業排放的污染物 80%來自焦化、燒結等環節，長流程煉鋼的弊端日漸明顯。系統的比較電爐 鋼和轉爐鋼成本，以及長短流程能耗與排放，可供發 展電爐鋼企業參考，具有重要意義。
電爐煉鋼新技術主要有鐵水+廢鋼冶煉技術、強化用氧技術、伸縮爐蓋電爐技術、新型康斯迪電爐 煉鋼技術、新型量子電爐煉鋼技術等。未來電爐爐 型的發展方向是能實現連續加料、廢鋼預熱、綠色環 保、余熱回收及人工智能型煉鋼的電爐。目前，我國 康斯迪電爐占總電爐數量 70%左右，建設較早的電 爐企業一般為非連續加料的普通電爐。德國福克斯技術公司為實現電爐一籃料操作，開發了伸縮爐蓋技術，在普通電爐基礎上增加爐殼 高度、增加爐蓋的升降行程，有利于縮短非通電時 間、提高生產率。運行效果: 噸鋼吹氧小于 30Nm3 /t，天然氣 4 Nm3 /t; 電耗 369 kWh/t，電極消耗0.91 kg/t，一籃料加料次數由 40%增加至 54%。新型康斯迪電爐，其主要特點及優越性: 爐體稱 量裝置安裝位置，由傾動平臺下四個滾輪內，改為安裝在傾動平臺上方的四個角，依四個稱量單元來測 量 工 作 狀 態 的 爐 體 重 量 ，該 方 式 安 裝 、維 護 方 便 ，故 障率小; 縮短廢鋼預熱段的長度，提高煙氣出口溫 度; 控制野風的混入，強化預熱段內的二次燃燒，保 證出口溫度在 800 ~ 900 °C ，抑制二噁英的產生; 電 爐爐底設置底吹裝置，在廢鋼下料區爐底設置底吹 裝置，改善熔池鋼水溫度偏差，縮短冶煉周期; 在廢 鋼預熱段設置擋板，防止電極極心圓偏位。新型量子電弧爐優越性: 過程基本不停電，非通電時間1~2 min，高生產率，冶煉周期可實現33~36min; 變壓器功率利用率高，約等于 1，減小變壓器功 率的匹配; 電耗可以達到 280 kWh/t( 廢鋼預熱 600 °C)，電極消耗可以達到0.9kg/t;平熔池操作，電壓 閃爍、噪音水平低，可以免用屋頂煙罩; 節能、環保、新型。這種新型電爐結構復雜，國外有部分鋼企投 用 ，但 國 內 目 前 無 新 型 量 子 電 爐 投 產。據相關介紹，量子電爐電耗可達到 280 kWh / t，電極消耗可達到 0.9 kg / t。電 極 消 耗 與 原 料 結 構 、強 化 用 氧 、廢 鋼 預 熱 、連 續加料有關。目前國內外電爐電極消耗 0.91 ~ 4.0 kg/t，配加鐵水冶煉時電極消耗低于全廢鋼冶煉電 爐。35%鐵水+65%廢鋼，電極消耗取國內**水平2 kg/t。50%鐵水+50%廢鋼，電極消耗取國內**水平1.8 kg/t。石墨電極價格 10.5~14.5 萬元/t，電極直徑越大價格越高，電爐鋼企業電極直徑一般為 400 ~ 550m m ，以 1 4 . 5 萬 元 / t 測 算 。電爐鋼電耗取決于原料結構、裝備水平、用氧強 度、廢鋼預熱溫度、加料方式等因素。目前國內外電 爐電耗 200~480 kWh/t，加部分鐵水冶煉在縮短冶 煉周期，降低電耗方面具有顯著效果。全廢鋼冶煉，電耗以 400 kWh / t 測算。35%鐵水+65%廢鋼，電耗以國內**水平250 kWh/t 測算。50%鐵水+50%廢鋼，電耗以國內**水平200kWh/t測算。
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