电炉炼钢效率的优化

LIU1018

电炉炼钢效率的优化

即使每座电炉都是最先进的设备，具有最优的控制系统，还是要根据生产条件和实际情况运行，因此，人们一直致力于实现电炉生产效率的最优化。
短短50年，电炉炼钢已从只能生产少量商品级用钢的一种低成本冶炼方法，发展为能够生产各种级别与质量用钢并不断发展的一门冶炼技术。
就像每一家炼钢厂都有所不同——适应具体的生产条件，如运输条件与动力条件，每一座电炉也不同。操作者旨在满足具体的工艺标准，因此，他们采用自己的生产方法来适应当地或市场的条件。这并不意味着电炉炼钢没有前景，相反，电炉设计者已经研发了多种电炉以完善电炉炼钢，其中有许多已经被安装或运行。
    1.    加料控制
炉料（废钢、DRI、铁水）成本可能是电炉炼钢成本变化最大的因素，因此，许多电炉生产者，除为获得一定产品质量外，也为寻求最佳生产成本而交替改变炉料加入模式。达涅利开发了一种电炉冶炼不锈钢的加料模型，该模型估算出原料占“生产成本的80％以上”。达涅利的最低成本炉料（LCC）模型旨在通过考虑每一炉需要采用的生产方法、影响因素及限制条件包括原料、时间、废钢库存，优化电炉加料。该模型按照废钢、铁合金、炉内残余钢液和回炉钢液（如果有）总量把每炉炉料作为计算因子，并提供了不同的计算模式与功能。
    LCC有多种计算模式：
    “多炉模式”是识别电炉开始进料和炉内无炉料，同时无废钢料斗和/或合金料斗可供选择的情况，该模式能计算可用炉料的最小/最大限量。
    “单炉模式”是识别炉子尚未开始进料，正在执行进料等待命令，直到有料斗/漏斗槽可用。
    “周计算模式”的功能旨在寻求横跨冶炼周期（如一周之内）的金属炉料成本的最小化。虽然无法预测炉料的详细清单，但能够计算不同炉料的重量及在此过程中使用的所有炉料最小/最大重量，也可计算炉料总成本。因此，对于每一炉次，LCC都能列出预计算的各种炉料的单炉用量及单炉总成本和单位成本，并能预计出钢量和每炉的化学成分。
其它计算模式有“短期计算”和“单炉计算”。
单炉计算LCC复制周计算和短期计算结果，从废钢场库存清单中增加输入数据，与该炉（称量料斗、漏斗、回流钢液）匹配的炉料，已经添加的炉料（如正在进行）和炉内残留钢液量。它可列出各种原料重量、单炉炉料总成本和单位成本及预测的出钢量和化学成分。
    LCC最后一个模式是料斗填充计算模式，按照电炉操作确定的炉料组成，用一特殊料斗分配炉料，也可计算料斗和漏斗的加料顺序。
    LCC程序是电炉加料和优化炼钢生产的工具，有利于提高电炉生产效率。
    2.    EAF工艺与BOF技术
    “灵活”是SMS Demag公司设计工程师们的设计指导原则。最近，他们为印度Bhusan钢带有限责任公司完成了一项新工程——先进的Conarc熔化系统（10年前首次使用）。“Conarc”是杜撰的名字，意思是将转炉工艺与电炉冶炼技术融为一体。对于这种Conarc装置，SMS公司声称该设备能提供将电炉质量控制与转炉技术相结合的综合冶炼优势。
    Bhusan冶炼车间有两座相邻布置的180t 电炉，两炉共用一台145MVA变压器和一套电极臂，共用一套移动式顶吹氧枪，两炉均安装了炉底搅拌装置。
这种布置的好处是在一座炉子里可同时进行供氧和熔化。Conarc允许在单个炉内进行分期或同时冶炼及调整混合炉料（废钢、废钢替代品、生铁等）的加入顺序。在Bhusan公司，尽管在工程说明书中SMS假定铁水与DRI的配比为1∶1，但实际可预测添加各种配比的炉料。
只要第一座炉子加满铁水，顶部氧枪立即开始吹氧对熔融钢液进行脱碳。脱碳阶段完成后，快速升起氧枪退出炉内，电极立即就位。通电的同时连续加进DRI冷料。第二阶段在第一炉进行的同时，第二炉处于精炼阶段，因此调整电极位置供第二炉使用，第一炉完成精炼便可出钢。
    SMS公司称该工艺使Bhugan每座电炉每年消耗110万t DRI，每年生产200万t粗钢。同样的生产工艺允许炼钢者根据实际情况和承受能力，改变炉料以优化生产效率。Bhusan钢厂也可生产汽车用钢，钢管、深冲钢系列。
    3.    新一代电弧炉
    Siemens VAI公司设计的新一代电炉被命名为“Ultimate EAF”，该电炉在生产中结合了所有最新技术，包括由SimeltCIS模型控制的超高输入功率（达到1500KVA/t）；RCB燃烧器（可燃烧氧气、天然气和喷碳）以及在设计、建模和控制能力方面的许多其他先进技术。
以下3座“Ultimate EAF”的先后投产足以证明采用Ultimate电炉确实能强化炉子性能，缩短冶炼时间，提高生产效率。一是Siemens公司称一座120t的Ultimate EAF可提高50％的产量，即年产180万t钢，相当于一座180t普通电炉的年产量，该设计有一大炉壳容积，可容纳单料斗废钢的添加与各种混合料（100%废钢、废钢/DRI/HBI、热铁水）；为俄罗斯Nizhny Sergi 金属制品公司建造的120t Ultimate EAF ，3年前投产，投产第一年每天生产40炉（单料斗加料）；另一座300t Ultimate EAF采用240MVA变压器，每炉配备二到三个废钢料斗加料，每天产钢近6000t，每周产钢超过40000t，在此期间消耗电功率160MW。
另外，俄罗斯还计划建2座Ultimate EAF，一座为120t，一座为165t；沙特阿拉伯计划建一座80t Ultimate EAF。尽管由于变压器额定功率、燃烧器和后燃烧煤气及碳喷嘴不同，这3座炉子尺寸和容积不同，但冶炼周期都期望是36min。
通过使用其他Siemens VAI技术，Ultimate EAF得到进一步提高，如电极控制系统、电力监测、燃烧器和喷嘴设计以及泡沫渣控制包。上述工程实践表明使用该电炉冶炼可以实现高产低成本，即高效率。

gtxy

谢谢楼主，希望有更多有关电炉炼钢的资料

wugang002

VAI的技术最好。

huhu123

学学这些啊，

steeliron

VAI一般般，我最欣赏SMS

钢铁人生

VAI一般般，我最欣赏SMS，什么是SMS