浅析当代电炉炼钢技术发展前景

华家淼

摘 要：所谓“现代电炉炼钢”，指的是以10%～15%的生铁或者废钢作为主要原料，以电能作为最主要的能源的一种具备“超高功率”的电炉炼钢技术，目前的炼钢技术水平和先前相比获得了提升之后，其能源利用率也自然是大为提升。本文也基于这一层面，对现代电炉炼钢方面表现出的“技术发展趋势”做出有关的探讨。

关键词：当代电炉炼钢技术；发展前景；超高功率

中国已经有近百年的电炉炼钢历史。截至如今，中国大陆的钢铁生产或哦的那个表现出的特点在于钢材市场存在“供大于求”的供需不平衡状态——其原因在于总体产能表现出的“过剩”状况。就传统的电炉炼钢活动来说，其主要工序无非是“熔化→氧化→还原”这一“三步走”活动，因为炼钢活动的过程中最后一个“工序”为具备一定时间长度的“还原期”，故而其在特殊钢冶炼这一角度上有着很大的优势。在上世纪，中国的炼钢技术获得了空前发展，尤其是电炉炼钢技术在上世纪中期之后逐步成熟，其技术特征中包括了“熔氧合并”、“薄渣吹氧”、“还原期缩短”之类，到了上世纪中后期，生产活动中成功运用了“弧形连铸机”这一层面的技术。

1现代电炉炼钢存在的问题

截至如今，中国的现代电炉炼钢活动中依旧有着很明显的问题：

第一，废钢资源问题是其中“首当其冲”者，目前中国大陆的钢材回收周期由于各种原因而显得较长，并没有足够大的“废钢生成量”，加之“电炉再炼钢”这一活动中不可避免的消耗等问题，以至于废钢一直没有获得足够高的转化率，相比于国外，整体上废钢量少了很多，价值众多原因造成的不充分利用废钢资源的情况，造成了中国大陆长期以来一直处于“废钢资源匮乏”的状态下。

第二，电炉炼钢也会造成不容忽视的电力问题。众所周知，这一活动往往会造成很大的电力资源消耗，而在近期内呈现出的电价上涨状况，也会造成炼钢成本持续上升的问题，虽然中国大陆有着不断上升的电力装机容量，但国民的生活、国民经济之类都体现出了“与日俱增”的电量需求。故而就整体而言，中国大陆的电炉炼钢依旧面临着严峻的考验。

2电炉炼钢技术的发展

在历史上，“钢铁产能过剩”这一问题曾经发生过无数次，其中具备代表性的包括1973年发生的“第一次石油危机”中，美国就曾面临钢铁产能过剩，在上世纪后期发生的“钢铁工业危机”时期，欧洲的钢铁工业同样也曾面临产能过剩问题。尽管中国大陆现代电炉炼钢的历史和发达国家/地区相比并不是很长，但其起点较高，发展也显得较快。上世纪末期，中国大陆所兴建的大型电炉（60t以上）一般都是来自进口，具备国际先进水平（当时）。其发展过程中的一系列实施也都体现出：现代电炉炼钢技术是包括中国大陆在内的整个国际社会摆脱“产能过剩”束缚的最好办法之一。因为电炉炼钢本身具备诸如能耗低、投资小之类众多优势，使得其在短期内获得了颇为迅速的增长。近段时间以来，现代电炉炼钢技术也获得了颇大的提升空间。

中国大陆在对“中国特色”电炉炼钢技术的自主创新、自主研发性这一层面获得了为数众多的创新成果，也由此获得了长足的进步——

首先，其体现为“电炉加铁水”这一全新冶炼技术的开发，长期以来，中国的炼钢工业面临的最大瓶颈问题就在于和成本和电力价格所表现出的“双高”。若想在炼钢方面有效降低成本并将冶炼周期加以最大程度缩短，其最好办法就在于以部分铁水的加入来有效地对冶炼周期加以缩短，从而最大程度上降低电炉钢成本，提升其生产率。此外还应讲究强化用氧、提高配碳量之类——在此方面，最好的办法无非是在其间加入生铁，而这一种“加部分铁水”的电炉冶炼办法，实际上就是将原有的冷生铁以热铁水取代——这可以说是一种“立竿见影”的节能技术。如今，中国大陆已经广泛应用的这一技术，可以称得上对现代电炉技术这一领域做出的一个不可忽视的贡献。

其次，“低氮电炉钢”这一新生产技术的开发和应用。中国大陆相应研究者对“钢液脱氮吸氮”这一理论做出了颇为系统的深入研究，其所获得的一系列陈国实际上都很大程度上对低氮电炉钢生产活动起到了有效的促进过程。而这样的情况，必然会将废钢利用率提升到一个新的高度上，对成本也有所降低，从而使得炼钢技术获得进一步的进步。

第三，研发了为数众多的新产品。不管什么行业或什么领域，其能够获得长久发展的最好办法便是开发各种形式的新产品。在投产了“珠钢电炉-CSP”这一生产线之后，在研究低碳高强度钢的“强化机理”这一活动中，研究者发现了“纳米第二相析出”这一碳素钢的新性能，并由此提出了“综合控制”钢的组织性能这一层面的理论。

3电炉炼钢发展前景

近段时间中，技术的进步体现为：“二次精炼”以充分利用钢材技术的进步；“全连铸化”的凝固成型；产品专业系列化（基于连续轧制）等。从而使得电炉流程工艺结构技术愈发优化，效率也更高。为数不少的新型电炉炼钢技术——如con-steel、烟道竖炉电弧炉、K-ES之类，都会很大程度上“撼动”直流电炉在目前的统治地位，从而展示出电炉技术中交、直流相互竞争这一积极局面。

在将来，电炉炼钢这一领域的发展重点依旧是有效地降低操作成本、缩短冶炼周期，按照中国大陆的目前状况，高附加值优质钢的制造必将成为这一领域的重点所在，尽管其成本会有所上升，但其售价的升高也会给企业带来相应效益。但是，提高炼钢技术依然是压缩成本关键所在。如今，中国大陆的电炉炼钢行业依然有着广阔的发展前景，为响应“节能环保”这一国际社会呼吁，合理利用资源已经成为了诸多行业的“重点关注对象”，对于炼钢为代表的重工业企业依旧是经济发展中的“重头戏”。

4结语

作为当代“普遍炼钢技术”的电炉炼钢这一技术，其特点在于有效地吸取了先前各种炼钢技术的成功和失败经验，并以之为蓝本来不断改进其技术、成本之类内容，以至于其在国际、国内等诸多层面都取得了一定的发展，从节能环保角度说，电炉炼钢的节能化、高质化、信息化是其未来发展的方向。

参考文献

[1] 张建国.转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析[J].资源再生，2016（05）.

[2] 向修维.现代电炉炼钢技术发展趋势分析[J].技术与市场，2015（11）.