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上世紀末至今，我國引進了多臺套、*的電弧爐煉鋼設備，其中引進zui多的爐型是康斯迪電爐?？邓沟想姞t有自己*的冶煉工藝，它采用大留鋼量，依靠熔池熔化廢鋼，電能利用率較高。普通電弧爐的電能利用率一般在75％～80％，而康斯迪電爐的電能利用率卻能達到90％左右。將預熱過的廢鋼水平連續(xù)加入到電爐內是康斯迪電爐的一大特點，它滿足了鋼水熔化廢鋼的冶煉工藝要求。由于采用鋼水熔化廢鋼，所以電爐大部分時間處于熔化／精煉狀態(tài)，因此康斯迪電爐降低了對電網(wǎng)的要求，減少了對電網(wǎng)的影響。引進*的電爐設備無疑給我國電爐鋼行業(yè)帶來了生機，使我國的電爐鋼行業(yè)的電爐爐容實現(xiàn)了大型化，目前國內60～150t的大電爐36臺，大電爐的鋼產量約占電爐鋼總產量的61％。即使近些年來，在廢鋼及電力資源緊缺、價格高、成本比轉爐鋼高等很多不利條件下，我國電爐鋼產量大幅增長，電爐鋼的比例也有所回升。

　　經(jīng)過談判、引進和生產實踐，我們不但掌握了國外這些設備和這些設備的操作技術，而且還有所創(chuàng)新。例如康斯迪電爐熱裝鐵水的比例已超過50％，突破了冶煉過程中供應商對鋼水含碳量的限制，快速脫碳和穩(wěn)定的泡沫渣技術已成為具有“中國特色"的電弧爐煉鋼技術。然而，我們在稱贊這些電爐的同時也應該看到這些電爐設備存在的問題，弄清存在問題，找出解決辦法，不斷改造創(chuàng)新，這對提高我國電弧煉鋼爐裝備水平有著非常重要的意義。

　　一、康斯迪電爐存在主要問題

　　1．廢鋼預熱溫度低

　　多年來，電爐煉鋼的專家們致力于廢鋼預熱裝置的研究，于是就產生了預熱廢鋼爐料的多種方式和方法。從回收能量的多少（即廢鋼預熱溫度高低）來排隊，從差到優(yōu)的順序應該是：水平通道預熱（Consteel）、豎爐預熱（Fuchs）及帶燃燒器的豎爐廢鋼預熱技術?？邓沟想姞t的高溫煙氣單純地從廢鋼爐料的上方通過，沒有采用其它輔助措施，主要靠輻射將熱量傳給廢鋼并將廢鋼預熱，較其它煙氣穿過廢鋼料柱直接進行熱交換的廢鋼預熱方式如豎爐式電爐的廢鋼預熱效果差得多。雖然其美國英特爾制鋼公司認為該公司開發(fā)的康斯迪工藝可將廢鋼預熱至500℃左右，設備供應商也宣傳可將廢鋼預熱到400～600℃，而KyoeiSteel（即日本共英制鋼）公司的生產實踐表明，經(jīng)預熱后的廢鋼溫度上下不均（上高下低），距表面600～700mm處的廢鋼溫度＜100℃，其節(jié)能效果僅為25kWh／t鋼，基本與理論計算值相符。我國引進的康斯迪電爐雖然多數(shù)廠家沒有實地測試過廢鋼預熱的實際溫度到底能達到多少度，但卻普遍反映廢鋼預熱效果不好，根本達不到供應商所宣傳的指標。

　　2．預熱通道漏風量大

　　康斯迪廢鋼預熱裝置的主要漏風點有：電爐與康斯迪廢鋼預熱通道的銜接處（此處是*的）；預熱通道水冷料槽與小車水冷料槽的疊加處；上料廢鋼運輸機與預熱通道之間的所謂動態(tài)密封裝置處。動態(tài)密封裝置設計思路是好的，但要準確控制則比較難，較多單位的動態(tài)密封起不到應起的作用而成為zui大的野風進入點。對于出鋼量65t～70t的康斯迪電爐，供應商給出的煙氣量：西寧特鋼7．8萬Nm3／h；石橫特鋼、雪豐10萬Nm3／h；嘉興和恒力為12萬Nm3／h。按說10萬Nm3／h煙氣量是沒問題的，但卻有不少廠家反映除塵抽風量偏小，除塵效果不好。產生過多抽風量的主要原因是系統(tǒng)漏風量大造成的，這不僅造成除塵效果不好，而且經(jīng)常堵塞煙道，煙氣余熱的再次回收也會遇到困難。如某鋼廠65t康斯迪電爐，原設計煙氣量為10萬Nm3／h，再次用于余熱回收的余熱鍋爐實際平均蒸發(fā)量為17t／h（設計蒸發(fā)量為30t／h），因動態(tài)密封裝置長期沒有起到應有的作用，漏風量非常大，煙道堵塞，除塵效果差，因此進行了了改造，將抽風量定為20～23萬Nm3／h，風機電機也由800KW更換為1400KW。這樣改造后，僅抽風電機一項年增加運行費用200多萬元，余熱鍋爐的蒸發(fā)量也降到3t／h左右，投資近700萬元的設備形同虛設，企業(yè)的年經(jīng)濟損失超過500萬元。

　　3．平面占地面積大

　　*，康斯迪電爐的廢鋼預熱通道加上廢鋼上料運輸機的長度一般達到50～60m，使寶貴的上料跨車間平面資源被白白占用，車間平面利用率降低。

　　4．料跨吊車作業(yè)率非常高

　　雙吸盤電磁吊車給康斯迪廢鋼運輸機上料，吊車作業(yè)率相當高，有的單位吊車作業(yè)率達到90％以上，這不但要求吊車司機要有熟練的操作技能，而且經(jīng)常會因上料問題影響電爐生產。

　　二、廢鋼預熱裝置開發(fā)的必要性

　　追求高產、、低耗是我們的必然目標。雖然我國電爐鋼有了長足進步，但就能耗與國外同行業(yè)相比，我國電爐煉鋼的綜合能耗偏高，尚未達到*水平。雖然我國目前電爐煉鋼各方面的經(jīng)濟技術指標已經(jīng)與*水平相當，但如果按照全部采用冷裝爐料的標準進行衡量，我國電爐煉鋼的技術經(jīng)濟指標并不樂觀。表1為近幾年我國重點鋼鐵企業(yè)電爐鋼工序能耗情況?？梢钥闯觯词鼓梦覈?004年的平均工序能耗與1999年的*指標相比，仍有11．29Kgce／t的差距，說明我國電爐鋼還有較大的節(jié)能降耗的空間。

　　“十一五"期間，國家要求降低能耗20％，可見降低能耗不僅是企業(yè)自身的要求，而且也是社會的要求。煉鋼電弧爐的節(jié)能措施有多種，其中煙氣余熱回收、能源綜合利用，成為近年來電弧爐煉鋼界zui為關注的內容之一

　　電弧爐煉鋼工藝產生的高溫煙氣中含有大量的顯熱和化學能，隨電弧爐用氧不斷強化，產生大量高溫煙氣使熱損失增加，噸鋼廢氣帶走熱量超過150kWh／t。這是電弧爐冶煉過程中zui大的一部分能量損失，充分回收這部分能量來預熱廢鋼鐵料可以大幅度地降低電能消耗。理論上廢鋼預熱溫度每增加100℃，可節(jié)約電能20kWh／mt。若考慮到能量的有效利用率，一般來講，廢鋼預熱溫度每增加100℃可節(jié)約電能15kWh／mt左右。因此，利用煙氣所攜帶的熱量來預熱廢鋼原料是電爐煉鋼節(jié)能降耗的重要措施之一。

　　除了節(jié)約能源、降低消耗外，廢鋼預熱帶來的益處是*的。由于經(jīng)過預熱的廢鋼進一步熔化的時間會大大縮短，相應可縮短冶煉周期，提高生產率；在預熱廢鋼的過程中，煙氣流速很低，煙氣中的大量粉塵沉降（過濾）下來，重新進入爐內進行冶煉，從而提高了約1％～2％的廢鋼鐵料回收率。因此，采用廢鋼預熱技術是電爐煉鋼“一本萬利"的技術措施。

　　三、新型廢鋼預熱裝置

　　針對康斯迪電爐廢鋼預熱溫度低、通道漏風量大、余熱回收量少、占地面積大、廢鋼上料緊張等問題，我們開發(fā)了一種新型的廢鋼預熱裝置，它不僅可與新建電弧煉鋼爐配套，而且也可在投資很少的情況下對現(xiàn)有康斯迪電爐的廢鋼預熱裝置進行改造。我們把它命名為DP系列環(huán)保節(jié)能型電爐煉鋼成套設備

　　DP系列環(huán)保節(jié)能型電爐煉鋼成套設備由小車式振動給料裝置、煙氣罩、廢鋼預熱通道、煙氣（抽風）管線和煙氣流量調節(jié)裝置、驅動系統(tǒng)、助燃燒嘴與二次風系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。驅動系統(tǒng)采用四軸非諧激振器使預熱通道內安裝在桁架上的雙側壁水冷料槽產生水平方向振動，廢鋼在料槽內靠慣性前進。雖然它在外形上與康斯迪電爐的廢鋼預熱裝置的預熱段有些相似，但卻與康斯迪電爐的廢鋼預熱裝置有著本質的不同。

　　DP系列環(huán)保節(jié)能型電爐煉鋼成套設備與康斯迪電爐的廢鋼預熱裝置根本區(qū)別在于：

　　1．煙氣流動方向和熱交換方式不同

　　康斯迪工藝的高溫煙氣主要從廢鋼預熱通道內廢鋼料層的上部通過，靠輻射將熱量傳遞給廢鋼，從而將廢鋼預熱，其傳熱效率很低，廢鋼預熱效果不好。如前述，預熱后的廢鋼溫度上下不均（上高下低），距表面600～700mm處的廢鋼溫度＜100℃，其節(jié)能效果僅為25kWh／t鋼。而FXZ型非諧振式輸送裝置的高溫煙氣是自上而下穿過廢鋼料層，與廢鋼直接進行熱交換，所以廢鋼預熱溫度高，且上下較均勻，底層廢鋼預熱溫度大于400℃，上層廢鋼預熱溫度會超過600℃。可節(jié)約電能65～100kWh／mt。

　　2．預熱通道內水冷料槽的結構不同

　　康斯迪工藝的水冷料槽是單一結構，煙氣是從尾部煙氣罩側出煙口流出。FXZ型非諧振式輸送裝置的水冷料槽是雙側壁結構。內層側壁接觸廢鋼，下有排煙口；外層側壁中下部安裝有抽風煙道，在抽風煙道的中間安裝有煙氣流量調節(jié)裝置?？看颂厥饨Y構來實現(xiàn)煙氣流動方向和煙氣余熱與廢鋼的熱交換。

　　3．通道內廢鋼料層高度不同

　　康斯迪工藝預熱通道內廢鋼料層高度約0．7m左右，F(xiàn)XZ型非諧振式輸送裝置通道內廢鋼料層高度可在1．2～1．5m左右，較康斯迪工藝料層高度高，通道內存儲的廢鋼量大，從而延長了廢鋼在預熱通道內停留的時間，更有助于廢鋼預熱溫度的提高。

該成套設備的研制成功，解決了我國以前只能依靠進口的被動局面，*了我國在非諧振運動輸送機生產和技術上的空白，具有*水平。*連續(xù)煉鋼非諧振式輸送裝置已裝配于舞陽鋼廠90t電爐，經(jīng)過試運行，運行情況正常。電爐由二次加料改為一次加料，實現(xiàn)了連續(xù)加料自動化，節(jié)省了輔助作業(yè)時間，提高了生產節(jié)奏; 廢鋼在輸送過程中并通過了1100度以上的爐氣進行預熱，提高了料溫，縮短了冶煉時間。使每爐煉鋼時間由48分鐘降至39分鐘，一天可多出3爐鋼，日增產300噸，月增產9000噸，每年可提高產量10萬噸左右。經(jīng)過近兩年的使用結果表明，達到了預期效果，產生了良好的經(jīng)濟、社會和環(huán)保效益

2007年4月DP系列環(huán)保節(jié)能型電爐煉鋼成套設備又同樣在河北永洋鋼鐵公司通過專家組驗收并一次正式成功投產。

DP系列環(huán)保節(jié)能型電爐煉鋼成套設備的研制成功和逐漸在全國鋼鐵企業(yè)進一步推廣，打破了鋼鐵行業(yè)依賴進口的被動局面,對我國電爐煉鋼實現(xiàn)綠色生產、降低成本、提高質量、趕超*水平具有重要的作用。