1 引言
钢铁生产可分为“从铁矿石到钢材”和“从废钢到钢材”两大流程。相对于钢铁联合企业中以高炉-转炉为代表的常规流程而言，以废钢为主原料的 电弧炉炼钢生产具有工序少、投资低和建设周期短 的 特 点 ，因 而 被 称 为 短 流 程 。 近 年 来 ，我 国 废 钢 资源产生量增多，电力条件改善，国家政策导向支持 为电炉钢的发展创造了一定的条件，但电炉钢的发 展仍存在一些制约因素，一是废钢资源质量参差不 齐，二是电炉钢成本竞争力不强，废钢与铁水价差不 能长期支撑电炉钢成本竞争力，国内总体电价水平 较高，石墨电极价格高且波动较大，造成电炉钢成本 控制难度大。钢铁企业排放指标要求越来越严，钢 铁企业排放的污染物 80%来自焦化、烧结等环节，长流程炼钢的弊端日渐明显。系统的比较电炉 钢和转炉钢成本，以及长短流程能耗与排放，可供发 展电炉钢企业参考，具有重要意义。
电炉炼钢新技术主要有铁水废钢冶炼技术、强化用氧技术、伸缩炉盖电炉技术、新型康斯迪电炉 炼钢技术、新型量子电炉炼钢技术等。未来电炉炉 型的发展方向是能实现连续加料、废钢预热、绿色环 保、余热回收及人工智能型炼钢的电炉。目前，我国 康斯迪电炉占总电炉数量 70%左右，建设较早的电 炉企业一般为非连续加料的普通电炉。德国福克斯技术公司为实现电炉一篮料操作，开发了伸缩炉盖技术，在普通电炉基础上增加炉壳 高度、增加炉盖的升降行程，有利于缩短非通电时 间、提高生产率。运行效果: 吨钢吹氧小于 30nm3 /t，天然气 4 nm3 /t; 电耗 369 kwh/t，电极消耗0.91 kg/t，一篮料加料次数由 40%增加至 54%。新型康斯迪电炉，其主要特点及优越性: 炉体称 量装置安装位置，由倾动平台下四个滚轮内，改为安装在倾动平台上方的四个角，依四个称量单元来测 量 工 作 状 态 的 炉 体 重 量 ，该 方 式 安 装 、维 护 方 便 ，故 障率小; 缩短废钢预热段的长度，提高烟气出口温 度; 控制野风的混入，强化预热段内的二次燃烧，保 证出口温度在 800 ~ 900 °c ，抑制二噁英的产生; 电 炉炉底设置底吹装置，在废钢下料区炉底设置底吹 装置，改善熔池钢水温度偏差，缩短冶炼周期; 在废 钢预热段设置挡板，防止电极极心圆偏位。新型量子电弧炉优越性: 过程基本不停电，非通电时间1~2 min，高生产率，冶炼周期可实现33~36min; 变压器功率利用率高，约等于 1，减小变压器功 率的匹配; 电耗可以达到 280 kwh/t( 废钢预热 600 °c)，电极消耗可以达到0.9kg/t;平熔池操作，电压 闪烁、噪音水平低，可以免用屋顶烟罩; 节能、环保、新型。这种新型电炉结构复杂，国外有部分钢企投 用 ，但 国 内 目 前 无 新 型 量 子 电 炉 投 产。据相关介绍，量子电炉电耗可达到 280 kwh / t，电极消耗可达到 0.9 kg / t。电 极 消 耗 与 原 料 结 构 、强 化 用 氧 、废 钢 预 热 、连 续加料有关。目前国内外电炉电极消耗 0.91 ~ 4.0 kg/t，配加铁水冶炼时电极消耗低于全废钢冶炼电 炉。35%铁水 65%废钢，电极消耗取国内**水平2 kg/t。50%铁水 50%废钢，电极消耗取国内**水平1.8 kg/t。石墨电极价格 10.5~14.5 万元/t，电极直径越大价格越高，电炉钢企业电极直径一般为 400 ~ 550m m ，以 1 4 . 5 万 元 / t 测 算 。电炉钢电耗取决于原料结构、装备水平、用氧强 度、废钢预热温度、加料方式等因素。目前国内外电 炉电耗 200~480 kwh/t，加部分铁水冶炼在缩短冶 炼周期，降低电耗方面具有显著效果。全废钢冶炼，电耗以 400 kwh / t 测算。35%铁水 65%废钢，电耗以国内**水平250 kwh/t 测算。50%铁水 50%废钢，电耗以国内**水平200kwh/t测算。
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