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電爐煉鋼的發(fā)展趨勢

2016年6月國家著手打擊地條鋼、淘汰落后產(chǎn)能后,替代性產(chǎn)能電爐開始興起。據(jù)了解,在2023年底,國內(nèi)原有及新建投產(chǎn)的電爐共280座左右,其中容量為70t~120t的占比近80%。根據(jù)富寶廢鋼數(shù)據(jù),截止2023年7月中旬,全國共有電爐356座,總產(chǎn)能達18202萬噸。

煉鋼設備的更替新增,一方面致使國內(nèi)總產(chǎn)能勻速上升,另一方面導致國內(nèi)原本儲備不足的廢鋼資源供應愈發(fā)偏緊。相對于長流程煉鋼,傳統(tǒng)電爐設備耗電高等特質(zhì),使其生產(chǎn)成本遠遠高于長流程。所以,一段時間以來,短流程電爐鋼廠生產(chǎn)節(jié)奏被動受限。有業(yè)內(nèi)人士稱,就現(xiàn)有電爐鋼廠開工率在60%左右時,鋼鐵產(chǎn)能以及廢鋼供應都會達到一個相對平衡點。所以,不管是鋼鐵產(chǎn)量階段過?;蚴菑U鋼資源不濟,電爐鋼廠生存都相對艱難。

為了從被動僵局中跳出來,在成品價及質(zhì)量相對一致的情況下,電爐鋼廠不得不從自身生產(chǎn)成本中要效益。部分電爐鋼廠趁著置換產(chǎn)能、新產(chǎn)能建設這個窗口,不惜花重金建設優(yōu)質(zhì)電爐設備。

電弧爐的爐型比較多,但主要分為頂裝料和水平裝料兩類。這兩年“頂裝料電爐”、“康斯迪電爐” 、“量子電爐”等相關字眼不絕于耳。頂裝料電爐、康斯迪電爐以及量子電爐三者的主要區(qū)別如下:

傳統(tǒng)頂裝料電爐,設備簡單,占地、投資較少,操作靈活簡單,適合多元化廢鋼;但其生產(chǎn)過程非連續(xù)性,導致熱量損失較大,且存在無組織排放等問題。理論值,一爐冶煉周期60min,電耗400kWh/t,電極消耗2.0kg/t。

康斯迪電爐(水平加料電弧爐),連續(xù)冶煉,周期較短;不開蓋,無組織排放低;廢鋼預熱,能效高。但是目前仍然存在可預熱溫度低,占地大,預熱通道漏風量大,料跨吊車作業(yè)率高,連續(xù)加料槽壽命短及送料槽堵塞,環(huán)境污染等問題。理論值,一爐冶煉周期45min,電耗360kWh/t,電極消耗1.4kg/t。 

康斯迪電弧爐流程示意圖

量子電爐,全自動化,廢鋼料槽配備升降系統(tǒng),虹吸式無鋼出渣,爐殼安裝、傾動、更換方式靈活,創(chuàng)新性廢氣處理系統(tǒng),生產(chǎn)成本可降低20%左右。理論值,一爐冶煉周期35min,電耗280kWh/t,電極消耗0.9kg/t。 

量子電弧爐煉鋼流程示意圖

水平加料電弧爐在國內(nèi)應用的比較成熟。相比之下,量子電爐設備更先進,目前國內(nèi)已投產(chǎn)量較少,目前在建或試運行的主要有如下幾家,其實際生產(chǎn)成本有待跟蹤。

▲福建鼎盛鋼鐵2*115t量子電爐項目預計2023年12月底試運行,分期間隔性投產(chǎn)。

▲成都長峰鋼鐵100t量子電弧爐項目或于2024年初左右試運行投產(chǎn)。

▲桂林平鋼鋼鐵120t量子電弧爐計劃2023年12月試投產(chǎn)。

 

量子電弧爐廢鋼預熱豎爐

量子電弧爐熔池示意圖

擇優(yōu)生產(chǎn),減少成本將是電爐鋼廠選擇的趨勢。在高投入、低回報的現(xiàn)實面前,電爐企業(yè)應該加快產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,加大對供電、冶煉、操作等方面的自動控制系統(tǒng)的投入,在確保安全提高生產(chǎn)率基礎上,確保經(jīng)濟效益最大化,變被為主。

后續(xù)新增量子電爐投產(chǎn)后,耐火材料行業(yè)需要積極跟進,進行相應耐火材料的研發(fā)生產(chǎn),提高電爐的生產(chǎn)效率、降低成本。


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