废钢预热连续加料工艺

废钢预热连续加料工艺该系统与其它大部分电炉废钢熔化技术的区别有两大特征，即预热和连续装料。预热对于节能是很重要的。与采用传统技术或其他技术的电炉相比，炉废钢预热连续装料工艺生产率高，冶炼周期短且灵活可控(40～60min)，电能费用最低。

简介电炉废钢预热连续装料系统用连接废钢场和电炉的运输系统实施废钢的连续装料。废钢用废钢场天车装上运输机后，以独特的震动方式运输，即缓慢向前再快速向后的移动。这种方式使得废钢能随着运输机向前运动，而当运输机向后振时，废钢从其表面滑过。 废钢在入炉前先进入加热区，被逆行的电炉废煤气加热。废煤气中的一氧化碳在加热区被喷入的空气氧化，这就使系统回收了更多的能量。在连续加料时，电炉熔池保持稳定，进入电炉的废钢浸没在钢水中熔化。电弧作用在熔池上而不是废钢上。电弧在这种条件下是稳定的，不会像批装料时受固体炉料影响。该系统与其它大部分电炉废钢熔化技术的区别有两大特征，即预热和连续装料。预热对于节能是很重要的。与采用传统技术或其他技术的电炉相比，炉废钢预热连续装料工艺生产率高，冶炼周期短且灵活可控(40～60min)，电能费用最低。1

实际应用(1)减少粉尘排放。由于烟气在炉废钢预热连续装料工艺预热段流速低，大部分的粉尘沉降到预热器的废钢中。在Ameristeel钢厂(原佛罗里达钢厂)，采用Consteel?电炉粉尘的产生量约为11kg/t。传统顶装料的同样电炉，粉尘产生量约为16kg/t，炉废钢预热连续装料工艺操作可降低粉尘产生量30%。

(2)节省吨钢人工费用。传统电炉车间通常采用2台大吨位天车，1台用于料篮加料，另1台用于钢包吊运。

采用废钢预热连续装料工艺电炉工艺，仅在每周生产周期开始时利用钢包吊运的吊车装废钢一次，用于第一炉生产初始熔池的形成，然后就不需要吊车来进行料篮装料的装运了。

(3)电弧稳定，闪烁小，不需要闪烁控制系统或静态无功补偿(SVC)。

(4)其他益处。①输送机加料过程中炉盖始终关闭，以及整个预热——冶炼系统保持负压，因此操作环境清洁；②电弧一直在平熔池上工作并被泡沫渣覆盖，因此噪声等级比常规电炉低。没有熔化噪声；③没有了料篮加料的烟气和粉尘的放散；④如果需要，钢中N含量可达到40×10-6

电炉废钢预热连续装料工艺具有连续加料、连续预热、连续熔化、连续冶炼的特点，具有冶炼周期短、冶炼能耗低、冶炼噪声小、投资成本低等优点，在炼钢领域里是一种具有较强生命力和较强竞争力的先进技术。 目前国内正在应用的电炉废钢预热连续加料工艺生产厂家：意大利英特尔钢公司(INTERSTEEL)开发的Consteel装备和中国河南太行全利集团研制开发的DP系列环保节能型电炉废钢预热连续装料炼钢成套设备。

优点采用炉废钢预热连续装料工艺电炉炼钢具有以下优点：

(1)降低电能消耗。与常规电弧炉相比，废钢预热连续装料工艺电炉由于采用废钢预热而节省电能。而且炉废钢预热连续装料工艺连续处在精炼方式，电弧处于泡沫渣埋弧操作状态下，电弧稳定，从而实现从电弧到熔池的高效传热，减少了耐火材料、炉盖和水冷炉壁的热损失。此外，由于炉废钢预热连续装料工艺炼钢炉盖不需要打开，不仅节省了料篮加料时间，而且避免了钢水熔池暴露于环境空气引起的辐射损失，减低了电耗，同时断电时间缩短。

(2)电能节约。由于炉废钢预热连续装料工艺与同样生产能力的常规电炉相比装机容量低，需要和电力公司签合同的装机容量小，因此采用Consteel?电炉电费明显降低。

(3)降低电极消耗。炉废钢预热连续装料工艺生产由于下述原因，降低了电极消耗。

①几乎不存在断电极的现象(由于平熔池操作)；②由于减少电弧炉内的空气并且不像顶装料电炉那样电极暴露于大气中，因此降低了消耗；③由于降低了使用的电流等级从而降低了消耗。

(4)提高废钢—钢水收得率。

由于降低了炉渣中FeO的含量，炉废钢预热连续装料工艺电炉废钢到钢水的收得率至少提高1.5%。

在炉废钢预热连续装料工艺电炉操作中，钢水熔池连续处在精炼方式下，钢水与炉渣之间密集的和连续的交换反应，使FeO的含量降低到与熔池中的碳保持平衡。在常规电炉操作中，钢水熔池只有在炉次结束前10～15min才处在精炼方式下，不像炉废钢预热连续装料工艺电炉有足够的时间将渣中的FeO含量降低到同样的水平。

由于是平熔池操作方式(没有氧枪切割废钢和块状料的熔化)，减少了粉尘的产生。由于烟气流速低，大部分的粉尘沉降到预热段的废钢中，回收的粉尘随后在炉中重新熔化，粉尘中的Fe使得总体收得率提高。2

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所