电炉炼钢的发展趋势

冶金交流中心 冶金交流中心 2020-12-11

2016年6月国家着手打击地条钢、淘汰落后产能后,替代性产能电炉开始兴起。据了解，在2017年底，国内原有及新建投产的电炉共280座左右，其中容量为70t~120t的占比近80%。根据富宝废钢数据，截止2020年7月中旬，全国共有电炉356座，总产能达18202万吨。

炼钢设备的更替新增，一方面致使国内总产能匀速上升，另一方面导致国内原本储备不足的废钢资源供应愈发偏紧。相对于长流程炼钢，传统电炉设备耗电高等特质，使其生产成本远远高于长流程。所以，一段时间以来，短流程电炉钢厂生产节奏被动受限。有业内人士称，就现有电炉钢厂开工率在60%左右时，钢铁产能以及废钢供应都会达到一个相对平衡点。所以，不管是钢铁产量阶段过剩或是废钢资源不济，电炉钢厂生存都相对艰难。

为了从被动僵局中跳出来，在成品价及质量相对一致的情况下，电炉钢厂不得不从自身生产成本中要效益。部分电炉钢厂趁着置换产能、新产能建设这个窗口，不惜花重金建设优质电炉设备。

电弧炉的炉型比较多，但主要分为顶装料和水平装料两类。这两年“顶装料电炉”、“康斯迪电炉” 、“量子电炉”等相关字眼不绝于耳。顶装料电炉、康斯迪电炉以及量子电炉三者的主要区别如下：

传统顶装料电炉，设备简单，占地、投资较少，操作灵活简单，适合多元化废钢；但其生产过程非连续性，导致热量损失较大，且存在无组织排放等问题。理论值，一炉冶炼周期60min，电耗400kWh/t，电极消耗2.0kg/t。

康斯迪电炉（水平加料电弧炉），连续冶炼，周期较短；不开盖，无组织排放低；废钢预热，能效高。但是目前仍然存在可预热温度低，占地大，预热通道漏风量大，料跨吊车作业率高，连续加料槽寿命短及送料槽堵塞，环境污染等问题。理论值，一炉冶炼周期45min，电耗360kWh/t，电极消耗1.4kg/t。 

康斯迪电弧炉流程示意图

量子电炉，全自动化，废钢料槽配备升降系统，虹吸式无钢出渣，炉壳安装、倾动、更换方式灵活，创新性废气处理系统，生产成本可降低20%左右。理论值，一炉冶炼周期35min，电耗280kWh/t，电极消耗0.9kg/t。 

量子电弧炉炼钢流程示意图

水平加料电弧炉在国内应用的比较成熟。相比之下，量子电炉设备更先进，目前国内已投产量较少，目前在建或试运行的主要有如下几家，其实际生产成本有待跟踪。

▲福建鼎盛钢铁2*115t量子电炉项目预计2020年12月底试运行，分期间隔性投产。

▲成都长峰钢铁100t量子电弧炉项目或于2021年初左右试运行投产。

▲桂林平钢钢铁120t量子电弧炉计划2020年12月试投产。

 

量子电弧炉废钢预热竖炉

量子电弧炉熔池示意图

择优生产，减少成本将是电炉钢厂选择的趋势。在高投入、低回报的现实面前，电炉企业应该加快产业的转型升级，加大对供电、冶炼、操作等方面的自动控制系统的投入，在确保安全提高生产率基础上，确保经济效益最大化，变被为主。

后续新增量子电炉投产后，耐火材料行业需要积极跟进，进行相应耐火材料的研发生产，提高电炉的生产效率、降低成本。