圖為中冶賽迪自主研發的階梯式連續加料電弧爐在四川冶控集團應用。 （中冶賽迪 供圖）    

　　本報通訊員 石秋強

　　2023年4月26日ri，在zai雲yun南nan仙xian福fu鋼gang鐵tie第di二er煉lian鋼gang廠chang升sheng級ji改gai造zao施shi工gong現xian場chang，工gong程cheng師shi正zheng在zai對dui一yi座zuo剛gang剛gang安an裝zhuang完wan成cheng的de煉lian鋼gang電dian弧hu爐lu進jin行xing調tiao試shi。這zhe是shi由you中zhong冶ye賽sai迪di設she計ji
，並bing應ying用yong柔rou性xingIGBT直流供電
、多元爐料結構全餘熱回收、階梯擾動涵道廢鋼預熱、多元介質耦合爐底攪拌等多項自主新技術的最新一代綠色高效電弧爐
，其投產將推動鋼鐵行業短流程煉鋼技術和裝備進步邁上新台階。

　　針對國內外全廢鋼電弧爐在煉鋼生產過程中能量消耗高
、質量不穩定、二噁英汙染等重大關鍵問題，中冶賽迪曆經10餘年協同創新
，研發了超高功率智能供電、高效深度潔淨冶煉、lvseshusongfeigangyurehegaoxiaoxietongkongzhijichengdenglvsegaoxiaodianhululiangangjishu，jishuzhibiaodadaoguojixianjinshuiping，zaichaogaogonglvzhinenggongdianhegaoxiaoshendujiejingyelianfangmianguojilingxian
，bingzaiguoneiwaiguangfantuiguangyingyong。2020年，中冶賽迪牽頭申報的“綠色高效電弧爐煉鋼技術與裝備的開發應用”項目獲得國家科學技術進步獎二等獎。

　　電弧爐煉鋼具有流程短、綠色節能等特點，是鋼鐵工業可循環
、綠色化發展的重要方向。但是，長期以來受工藝技術及裝備水平等影響，全廢鋼電弧爐冶煉能量消耗
、鋼質潔淨、環境友好等關鍵指標難以改善。其集中表現在：成套引進的電弧爐供電係統運行操控模式單一
，不能適應我國複雜金屬爐料結構
，而國產供電裝備設計製造技術也未能突破；傳統連續加料及預熱方式，對廢鋼質量要求高、但預熱效果差，且一直受二噁英汙染困擾
；未能從根本上解決全廢鋼生產高品質鋼高效去除鋼中P
、N
、O等雜質的技術瓶頸。

　　中冶賽迪針對國內外全廢鋼電弧爐煉鋼存在的核心技術問題
，以電弧爐煉鋼綠色節能
、高效潔淨為目標，探明了全廢鋼電弧爐生產“廢鋼輸料-預熱升溫-供能熔化-雜質脫除”的物質能量跨尺度變化特性，提出了廢鋼綠色清潔使用、快速高效熔煉和產品潔淨升級的工藝技術路線，確立了“三個單元、一項集成”的創新研發思路——

　　以超高功率智能供電、gaoxiaoshendujiejingyelianhelvseshusongfeigangyuredengxinjishuweihexin，kaifalemanzufuzaluliaojiegoudechaogaogonglvdianhuluzhinenggongdianjishujizhuangbei，xingchenglewoguochaogaogonglvdianhulugongdianjishubiaozhuntixi

，dapoleguowaichangqijishulongduan；

　　獨創了綠色輸送廢鋼預熱工藝，發明了“階梯擾動”連續加料預熱、“煙氣分流-自控溫”二噁英協同治理和低阻尼高效除塵技術，大幅提升了電弧爐煉鋼餘能利用水平，實現超低排放
；

　　tichubingyunyongdianhululiangangkuachiduwuzhinengliangjichengfangfa，chuangjianledianhululiangangduocengjixinxizaixianjiancehekongzhixitong
，shixianlelvsegaoxiaodianhululiangangxitongjichengliandongyugaoxiaoyunxing，dianhululiangangkuachidugaoxiaoxietongkongzhijishujichengbingshixiangongyehuayingyong。

　　攻克傳統電爐供電效率低下難關，

　　在複雜爐料結構下穩定保持熔煉過程高電壓、長弧供電操作，是電弧爐煉鋼提高電能利用率、實現綠色高效節能的關鍵。長期以來，成套引進的供電係統運行操控模式單一，麵對複雜廢鋼爐料隻能采用長時間、低功率因數供電，難以發揮最佳供電效能
，造成冶煉效率低
、無功損耗大和熱量散失嚴重。

　　zhenduishangshuwenti，zhongyesaidiyanfatuanduikaizhanleduizuijiagongdianxiaonengdeyanjiuhetupo，zhongdianduidianjitiaojieqixingnengtishengjinxingyanjiu，duofangweitiaoyangegedianluyonghudexianyoudianjitiaojieqishiyongqingkuang。tongguoyanjiu
，gaiyanfatuanduifaxiandianlugongdianxitongduitigaodianluyelianxiaoguozhiguanzhongyao，erzhebufendeyanjiuqianchedaodiancijigongdianfaredengzhuanyefangmiandeyanjiu。weici，gaiyanfatuanduiyuxianjiaotongdaxue、重慶大學等高校聯合對於短網係統的電磁場及短網阻抗計算進行了研究。

　　經過10餘年的不懈努力，中冶賽迪成功研發了智能型電極穩弧調節控製係統DMI-AC
，開發了信號分布化采集-集中處理-網絡數字化傳輸係統和多策略、多約束優化智能控製技術
，有效改善了極限工況下的穩弧控製精度

；全廢鋼冶煉前中期供電功率提高20%~30%
，冶煉節奏明顯提升，整體熱損失降低10%以上，電極消耗減少0.15公斤/噸~0.3公斤/噸
；形xing成cheng了le具ju有you企qi業ye自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de電dian極ji導dao電dian橫heng臂bi立li柱zhu位wei置zhi自zi動dong檢jian測ce技ji術shu和he短duan網wang優you化hua設she計ji軟ruan件jian
，實shi現xian了le短duan網wang係xi統tong結jie構gou優you化hua與yu在zai線xian監jian控kong，三san相xiang阻zu抗kang不bu平ping衡heng度du明ming顯xian改gai善shan（≤2.5%）；開kai發fa了le特te大da型xing電dian弧hu爐lu電dian氣qi運yun行xing最zui佳jia工gong作zuo點dian智zhi能neng校xiao正zheng專zhuan家jia係xi統tong，基ji於yu自zi主zhu研yan發fa的de電dian弧hu爐lu變bian壓ya器qi指zhi數shu型xing非fei線xian性xing工gong作zuo電dian抗kang模mo型xing，通tong過guo多duo傳chuan感gan器qi動dong態tai跟gen蹤zong與yu大da數shu據ju深shen度du挖wa掘jue，實shi現xian工gong作zuo點dian校xiao正zheng周zhou期qi小xiao於yu60ms，超高功率供電功率因數cosφ由0.80~0.85提高至0.85~0.92，電能利用效率提高5%~10%
，節電效果顯著。

　　大幅提高廢鋼預熱溫度
，

　　傳統電弧爐連續加料及預熱技術對廢鋼質量要求高，預熱效果通常僅為200℃~400℃，製約了高溫煙氣的餘能利用
；廢鋼預熱溫度長期停滯在二噁英合成區範圍，二噁英等汙染問題難以避免；實現快速高效的連續加料和廢鋼預熱對全廢鋼電弧爐煉鋼能耗和成本控製至關重要。

　　zhongyesaidiyanfatuanduiduiguoneiduojiadianlushengchanqiyedeshiditiaoyanhekaocha
，zhankaifeigangyurexingdianludeyanzhigongzuo
，zaizhongyesaidizhuangbeijidizhizuoleshiyanzhuangzhi，zaizhongyeshanyajianshelegongyehuayangji，zuizhongfeigangjietijialiaozhuangzhiheyanqier噁yingchulizhuangzhiceshishujuhege
，dadaoshejiyaoqiu。

　　tongguociyanfaheyanzheng，gaixiangmujianlilequanchicunfeigangliaoduikongjianneiyanqiliudongjijiaohuchuanreouhejisuanmoxing，tanminglegaowenyanqihuanjingxiafeigangfanzhuanyureheliaocengshengwentezhengguilv；發明了電弧爐“階梯擾動”連續加料廢鋼預熱係統，提出並運用階梯擾動涵道、廢鋼翻轉預熱、氣流動態密封等創新方法，強化了高溫煙氣-廢鋼間熱能交換，實現了廢鋼高寬容性全自動
、全密閉連續穩定加料
；電弧爐全冷料加料時間縮短至28分鍾以內，廢鋼預熱溫度提高到500℃~550℃，餘能利用量增加25%~30%。

　　中冶賽迪項目團隊研發出了電弧爐煉鋼“煙氣分流-自控溫”和二噁英-粉塵協同淨化技術，預熱後煙氣溫度保持在850℃~900℃（維持時間>3秒），二er噁噁英ying充chong分fen裂lie解jie後hou急ji冷leng，並bing結jie合he低di溫wen煙yan氣qi除chu塵chen吸xi附fu技ji術shu，實shi現xian了le二er噁噁英ying高gao效xiao低di成cheng本ben抑yi製zhi及ji脫tuo除chu。經jing工gong業ye試shi驗yan測ce試shi，該gai技ji術shu的de二er噁噁英ying排pai放fang<0.1ng-TEQ/Nm3。

　　廣泛開展工程實踐，

　　zhongyesaidiyanfachuguojilingxiandechaogaogonglvdianhulubianyaqihedianjizidongtiaojiejishu，shoucixingchenglechaogaogonglvdianhulugongdianjishubiaozhun，dapoleguowaichangqijishulongduan，qianglizhicheng“中國製造”；開發了適應多元爐料結構的全餘熱回收、低阻尼除塵
、高效急冷二噁英治理、階梯擾動涵道廢鋼預熱等新技術，係統解決了連續加料、廢鋼預熱
、餘熱利用及廢氣治理等關鍵問題；提出了以質量為核心的煉鋼潔淨生產與綠色製造協同運行新思路；開發了非接觸鋼液連續測溫、爐氣成分在線分析、終點預報和成本質量控製軟件等，實現了電弧爐煉鋼技術集成
，進一步提升了電弧爐煉鋼運行效率和產品質量，顯著降低了生產成本。

　　中冶賽迪的該項目成果先後在成都冶金
、中冶陝壓得到應用
，並推廣至日本共英製鋼越南VKS公司（90噸電弧爐）

、四川都鋼集團電弧爐項目、衡陽鋼管電爐項目、山鋼日照公司（210噸LF爐）
、武鋼有限（300噸LF爐）等電弧爐和LF爐煉鋼企業，累計交付項目整體或單元技術及裝備達80餘套
，並已出口至土耳其、巴西、印度尼西亞
、越南
、馬來西亞等20餘個國家。

　　其中，四川冶控集團綠色高效電弧爐於2022年6月投入運行

，在每天隻能生產約9個小時的情況下
，噸鋼電耗<330kWh、氧氣消耗<27Nm3、天然氣消耗<1.6Nm3、冶煉周期<36分(fen)鍾(zhong)
，相(xiang)關(guan)電(dian)弧(hu)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)經(jing)濟(ji)指(zhi)標(biao)已(yi)達(da)到(dao)了(le)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)。該(gai)項(xiang)目(mu)還(hai)采(cai)用(yong)中(zhong)冶(ye)賽(sai)迪(di)具(ju)有(you)完(wan)全(quan)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)電(dian)爐(lu)煙(yan)氣(qi)餘(yu)熱(re)發(fa)電(dian)技(ji)術(shu)
，電(dian)爐(lu)噸(dun)鋼(gang)產(chan)汽(qi)量(liang)約(yue)130kg，年發電量約2556×104kWh，年供電收益約1151萬元，年發電淨利潤約1000萬元
，經濟效益顯著。

　　《中國冶金報》（2023年05月09日 05版五版）