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目前3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，很多精細(xì)化、復(fù)雜的設(shè)備，都可以通過(guò)3D打印技術(shù)來(lái)完成，日前有消息稱GE公司計(jì)劃用3D打印技術(shù)來(lái)大規(guī)模制造發(fā)動(dòng)機(jī)部件，如果這項(xiàng)計(jì)劃成為現(xiàn)實(shí)，那么汽車的成本將有可能大幅下降，汽車的生產(chǎn)周期也會(huì)大幅縮減。 據(jù)海外媒體報(bào)道，GE公司在去年進(jìn)行了重大技術(shù)投資，收購(gòu)了Morris技術(shù)公司以及3D打印服務(wù)快速質(zhì)量制造公司?，F(xiàn)在GE可以對(duì)3D打印進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)試驗(yàn)。除了航空上的興趣外，GE還在使用3D打印來(lái)設(shè)計(jì)新的超聲探針。 GE航空將與斯奈克瑪合作，利用增材制造技術(shù)生產(chǎn)LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴。公司準(zhǔn)備最晚2016年啟動(dòng)全速生產(chǎn)，每臺(tái)LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)需要10~20個(gè)噴嘴，GE每年將需要制造約25000個(gè)。這種生產(chǎn)規(guī)模超出了目前增材制造的產(chǎn)能。其他企業(yè)將會(huì)關(guān)注GE在3D打印規(guī)模化上面的進(jìn)展。GE將使用激光燒結(jié)技術(shù)制造噴嘴。 GE激光技術(shù)帶頭人Hongqiang Chen表示：“隨著制造變得更先進(jìn)，制造中的激光技術(shù)將從專門(mén)的應(yīng)用變?yōu)橹圃旃と送ㄓ玫墓ぞ?。新的制造雇員將像‘杰迪武士’一樣揮舞激光，將金屬和彩瓷材料切割、焊接和雕刻成零件?！? 除了航空部門(mén)，其他GE部門(mén)也在研究3D打印如何改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。GE一直在用3D打印做實(shí)驗(yàn)，制造超聲探針，并且尋找在風(fēng)輪機(jī)中使用該技術(shù)的方法，以及設(shè)計(jì)新的燃?xì)廨啓C(jī)零件。

為了促進(jìn)博際集團(tuán)的冶金產(chǎn)品、設(shè)備、技術(shù)、備品備件等產(chǎn)品的對(duì)美出口，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作，拓展北美市場(chǎng)，博際集團(tuán)于2013年5月6赴美國(guó)參加了在匹茲堡舉行的“美國(guó)鋼鐵工業(yè)展覽會(huì)”。 美國(guó)鋼鐵工業(yè)展覽會(huì)是北美最大的鋼鐵工業(yè)展，也是世界著名的工業(yè)貿(mào)易展覽之一，主辦方為美國(guó)鋼鐵技術(shù)協(xié)會(huì)，在展覽會(huì)開(kāi)展期間，“美國(guó)鋼鐵工業(yè)會(huì)議”同期進(jìn)行，會(huì)議主要是交流研討鋼鐵領(lǐng)域先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，來(lái)自世界各國(guó)的鋼鐵專業(yè)技術(shù)人員參加了此次會(huì)議。本屆展會(huì)的觀眾超過(guò)2萬(wàn)人次，總展商數(shù)503家，來(lái)自四十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，展出總面積237000平方英尺。 此次展會(huì)上，我司展出的各式噴嘴體現(xiàn)出了我司在噴嘴及噴射領(lǐng)域的極高的專業(yè)性，吸引了眾多專業(yè)觀眾的眼光。尤其是引起了我司重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的注意力，如美國(guó)噴霧（Spray）公司、德國(guó)的萊克勒（LECHLER）公司、日本池內(nèi)（IKEUCHI）等，我司的噴嘴受到了眾多專業(yè)觀眾的認(rèn)可。 氧槍噴頭方面，作為世界最大的氧槍噴頭制造商的美國(guó)Berry公司對(duì)我司的產(chǎn)品產(chǎn)生了極大的興趣，并希望有進(jìn)一步的合作。 美國(guó)鋼鐵工業(yè)展覽是北美重要的國(guó)際交流平臺(tái)，此次展會(huì)的參加，對(duì)我司擴(kuò)大國(guó)際知名度以及開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)，積極開(kāi)展與北美以及南美洲的交流，增進(jìn)了解，尋求合作，有著重要意義。

4.二次燃燒技術(shù) (1) 二次燃燒定義 　　電弧爐煉鋼過(guò)程中，產(chǎn)生的大量含有較高CO（含量達(dá)到30～40%，最高達(dá)到60%）和一定量H2和CH4的廢氣所攜帶的能量占煉鋼總輸入能量的10%～20%，造成大量能源浪費(fèi)。利用熔池上方的氧槍向爐氣中吹氧，使CO在爐內(nèi)燃燒生成CO2，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，促進(jìn)廢鋼熔化或熔池升溫就是二次燃燒技術(shù)。 (2)二次燃燒原理是使氧與熔池上方的CO氣體反應(yīng) 　　在電弧爐冶煉過(guò)程中，爐氣能量的損失有兩種形式： 1）高溫爐氣帶走的物理顯熱； 2）爐氣可燃成分帶走的化學(xué)能。 　　廢氣中的物理顯熱很難被熔池吸收，一般作為廢鋼預(yù)熱的熱源或其它熱源而利用。而可燃?xì)怏w所攜帶的化學(xué)潛熱若能使其在爐內(nèi)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)釋放出來(lái)就可以為熔池所吸收。實(shí)踐表明，二次燃燒技術(shù)可顯著提高生產(chǎn)率，縮短冶煉周期和節(jié)約電能。 　　電弧爐二次燃燒技術(shù)主要有兩種：泡沫渣操作二次燃燒技術(shù)和自由空間二次燃燒技術(shù)。由于自由空間二次燃燒(爐氣燃燒)技術(shù)，二次燃燒產(chǎn)生的熱量通過(guò)輻射和對(duì)流方式向渣層傳遞，然后由渣層向鋼液傳遞，其傳熱效率約為30～50%，故冶煉效果不很明顯；而采用泡沫渣二次燃燒技術(shù)，由于二次燃燒產(chǎn)生的熱量直接由爐渣向鋼液中傳遞，其傳熱效率約為爐氣二次燃燒技術(shù)的2～3倍。 　　為了反映二次燃燒反應(yīng)進(jìn)行的程度，常用二次燃燒率PCR來(lái)表示，并考慮到H2的燃燒，二次燃燒率PCR定義為：    式中： PCR ——二次燃燒率，%； %CO₂ ， ——分別為燃燒產(chǎn)物中CO₂和CO 的體積百分?jǐn)?shù)； %H₂O ——燃燒產(chǎn)物中H₂O  的體積百分?jǐn)?shù)。 評(píng)價(jià)二次燃燒反應(yīng)熱量的有效利用程度的指標(biāo)稱為二次燃燒的熱效率HTE ，用下式表示：     式中：   　　從上面可以看到，要充分發(fā)揮二次燃燒技術(shù)的效果，除了要達(dá)到較高的二次燃燒率外，還要有較高的熱效率。要提高爐氣的二次燃燒率和得到較高的熱效率，二次燃燒必須在泡沫渣中進(jìn)行。德國(guó)巴登公司應(yīng)用ALARC-PC技術(shù)，噸鋼增加氧量10 m3，電耗降低了25 kWh/t，冶煉周期縮短了3.7 min，生產(chǎn)率提高了7%。 　　(3)采用二次燃燒技術(shù)可以提高化學(xué)能量輸入強(qiáng)度，改善了向爐料的能量傳輸，縮短了冶煉時(shí)間，節(jié)約了電能，降低了電極消耗。 二次燃燒技術(shù)的主要效果有： 　　1）高的二次燃燒比，可達(dá)80%以上，廢氣中CO含量從20%～30%降到5%～10%，CO2含量從10%～20%增加到30%～35%，且大大降低NOx有害氣體的排放量； 　　2）節(jié)電3～4 kW•h/m3（O2標(biāo)態(tài)），德國(guó)BCW用于二次燃燒的供氧量（O2標(biāo)態(tài)）為16.8 m3，節(jié)電62 kW•h/t； 　　3）縮短冶煉時(shí)間0.43～0.50 min/m3 （O2標(biāo)態(tài)）,從而提高生產(chǎn)率。通常出鋼到出鋼時(shí)間可縮短8%～15%。    

3. 廢鋼預(yù)熱技術(shù) 　　廢鋼預(yù)熱技術(shù)是一項(xiàng)重要的電爐冶煉節(jié)能手段。電爐在冶煉期間產(chǎn)生大量高溫?zé)煔?，它含有大量的顯熱和化學(xué)能，尤其是氧化期吹氧作業(yè)時(shí)，煙氣量大，充分回收利用這部分能量來(lái)預(yù)熱廢鋼爐料，可大大降低電耗。 根據(jù)廢鋼預(yù)熱時(shí)熱源生成的不同，目前廢鋼預(yù)熱方式大致可以分為三種： 　?。?）單純用熱煙氣進(jìn)行廢鋼預(yù)熱（SPH）。1981年，德國(guó)巴德鋼公司的克爾廠安裝了歐洲第一套SPH。此類裝置可使廢鋼預(yù)熱到250～450 ℃。降低電耗60 kW•h/t，也相應(yīng)降低了電極消耗和耐材消耗。但存在有白煙、惡臭等環(huán)保問(wèn)題，故推廣受到限制。 　?。?）煙氣通過(guò)二次燃燒后進(jìn)行廢鋼預(yù)熱。這是目前最常用的方法。預(yù)熱原理是利用二次燃燒氧槍向爐氣吹入氧氣，是煙氣中的CO完成二次燃燒，充分釋放出煙氣中的所包含的化學(xué)潛能，使電爐高溫?zé)煔庵苯哟┻^(guò)廢鋼爐料進(jìn)行充分熱交換。由此可以提高廢鋼預(yù)熱效果，廢鋼預(yù)熱溫度可提高到約600～800 ℃。后來(lái)，人們開(kāi)發(fā)了不用料藍(lán)的高溫預(yù)熱系統(tǒng)，最有代表意義的是豎井系統(tǒng)Fuchs和Consteel 系統(tǒng)兩類。 　?。?）除配備有二次燃燒技術(shù)外，另外加能源進(jìn)行廢鋼預(yù)熱。這種方法有用氧燃燒嘴、廢鋼中加入煤、焦炭、或其他有機(jī)燃料等不同的方式。 　　隨著廢鋼預(yù)熱技術(shù)的不斷發(fā)展，目前，世界上幾種主要的新型廢鋼預(yù)熱電爐有：Fuchs豎爐電爐（SHAFT FURNACE）和Consteel連續(xù)加料電爐、雙殼電爐等。 3.1.豎爐式電弧爐(SHAFT FURNACE) 　　豎式電弧爐即在爐蓋上遠(yuǎn)離變壓器一側(cè)設(shè)有廢鋼頂熱豎爐。德國(guó)福克施(Fuchs)公司設(shè)計(jì)、制造一臺(tái)豎式電弧爐于1992年3月在英國(guó)希爾內(nèi)斯(Sheerness)鋼公司投產(chǎn)，它是一臺(tái)100t交流電弧爐。 　　豎爐式電弧爐優(yōu)點(diǎn)是： 　?、?廢鋼能得到充分預(yù)熱，預(yù)熱溫度可達(dá)800 ℃，提高生產(chǎn)率30%左右。 　?、?充分利用廢鋼預(yù)熱并應(yīng)用二次燃燒技術(shù)，電耗降低達(dá)120 kW•h/t。 　?、?縮短冶煉周期，出鋼到出鋼時(shí)間為35 min左右，生產(chǎn)率提高40%。 　　④ 向大氣排放的廢棄量降低，粉塵排放量減少25%。 　?、?金屬收得率提高2%。 豎爐式電弧爐的典型布置見(jiàn)下圖4.8-14。   3.2.雙爐殼電弧爐 　　雙爐殼電弧爐有A和B兩個(gè)下部結(jié)構(gòu)完全相同的標(biāo)準(zhǔn)爐殼，共同由同一電源供電。預(yù)熱廢鋼的最大特點(diǎn)是可以在等待的爐殼中進(jìn)行，當(dāng)A爐熔煉時(shí)，B爐利用A爐產(chǎn)生的廢氣預(yù)熱廢鋼；A爐出鋼時(shí)，B爐開(kāi)始給電熔化廢鋼。 　　雙爐殼電弧爐優(yōu)點(diǎn)是： 　　① 充分利用熔煉爐的熱煙氣直接預(yù)熱另一爐殼內(nèi)的廢鋼，這樣可以獲得高的熱效率。 　?、?可大大減少電爐非通電時(shí)間，使出鋼到出鋼時(shí)間相應(yīng)得到縮短，可達(dá)到35～45 min，生產(chǎn)率得到極大提高。 　?、?降低電耗和電極消耗，可降低電耗約30 kW•h/t。電耗290～320 kW•h/t，電極消耗1.4～1.8 kg/t。 3.3. Consteel連續(xù)加料電弧爐  　　Consteel連續(xù)式加料電弧爐技術(shù)是一種電爐煉鋼工藝，它通過(guò)特殊的在線輸送設(shè)備達(dá)到連續(xù)給料和預(yù)熱爐料，節(jié)省電能和化學(xué)能。輸送設(shè)備連續(xù)把金屬料送到爐內(nèi)，進(jìn)入預(yù)熱段的爐料和電爐煙氣逆向相遇，煙氣的顯熱和CO的二次燃燒熱共同連續(xù)預(yù)熱廢鋼，預(yù)熱后的廢鋼加入爐內(nèi)冶煉。廢鋼被一直留在爐內(nèi)的鋼水直接熔化，電能用來(lái)加熱鋼液而不像傳統(tǒng)的頂裝料工藝用電弧直接熔化廢鋼。 　　與采用傳統(tǒng)技術(shù)或其他技術(shù)的電爐相比，Consteel電爐生產(chǎn)率高，冶煉周期短且靈活可控（40～60 min），電能費(fèi)用低。電耗為350 kW•h/t（100%廢鋼） 　　比普通電弧爐電耗低70 kW•h/t，冶煉時(shí)間減少約10 min。 Consteel連續(xù)加料電弧爐的典型布置見(jiàn)下圖     4. 廢鋼預(yù)熱技術(shù)的創(chuàng)新：TYMEC型電爐廢鋼預(yù)熱裝置 4.1.現(xiàn)有廢鋼預(yù)熱裝置的缺陷 　　利用電爐煉鋼的高溫爐氣對(duì)廢鋼進(jìn)行預(yù)熱是電爐煉鋼節(jié)能的主要途徑. 當(dāng)前,全球業(yè)界推出的廢鋼預(yù)熱裝置, 型式很多, 其中TECHINT公司的CONSTEEL 預(yù)熱設(shè)備和FUCHS 公司的SHAFT FURNACE 預(yù)熱裝置已在多家鋼廠運(yùn)行, 可謂當(dāng)前的主流設(shè)備. 但是,運(yùn)行表明這些設(shè)備突顯出了許多嚴(yán)重的缺陷: 　　(1)都要增加巨額的投資: CONSTEEL 預(yù)熱的廠房面積要擴(kuò)大, SHAFT FURNACE預(yù)熱的廠房高度要提高, 這些要求都會(huì)過(guò)分增加鋼廠的投資. 　　(2)在CONSTEEL 預(yù)熱設(shè)備中, 高溫爐氣在送料隧道中沿廢鋼上部表層一掠而過(guò), 它與廢鋼未經(jīng)充分熱交換就被抽出, 預(yù)熱的最高溫度很難超過(guò)400攝氏度, 而且廢鋼上下溫差大,預(yù)熱極不均勻; 廢鋼預(yù)熱效果差是這種設(shè)備的主要缺陷. 　　(3)在SHAFT FURNACE 預(yù)熱設(shè)備中, 高溫爐氣直接來(lái)自鋼水熔池, 溫度太高的爐氣將豎井中的下部廢鋼燒結(jié)成塊, 它可能粘到豎井壁上而不落入熔池中; 雖然豎爐中的廢鋼能預(yù)熱到較高溫度,但若廢鋼在豎井中粘接不下(架橋現(xiàn)象), 熔煉就不能連續(xù)進(jìn)行,這將顯著地降低電爐的生產(chǎn)效率. 豎爐預(yù)熱的運(yùn)行不穩(wěn)定是這種設(shè)備的主要缺陷. 　　為了加快電爐煉鋼的發(fā)展, 當(dāng)前全世界的電爐鋼廠與設(shè)備廠商都將注意力聚焦到節(jié)能, 高效, 減排, 降耗與改善環(huán)境等技術(shù), 其中尤以節(jié)能為重中之重的課題. 　　西安桃園冶金設(shè)備公司經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新, 已經(jīng)成功申報(bào)了“TYMEC型電爐廢鋼預(yù)熱裝置”發(fā)明專利. 本文對(duì)此專利的基本要點(diǎn)加以介紹, 以期得到國(guó)內(nèi)外用戶的普遍共識(shí)與推廣應(yīng)用. 4.2.TYMEC型電爐廢鋼預(yù)熱裝置 　　桃園冶金公司的TYMEC廢鋼預(yù)熱裝置特別針對(duì)CONSTEEL 和SHAFT FURNACE 兩種預(yù)熱設(shè)備的缺陷而發(fā)明的專利設(shè)備具有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn): 　　(1) 采用傳統(tǒng)的料藍(lán)預(yù)熱, 但高溫爐氣在料藍(lán)里由上而下地穿透全部廢鋼, 預(yù)熱溫度可達(dá)450—600攝氏度, 預(yù)熱效果好. 　　(2)  采用間隙式加料: 預(yù)熱了的廢鋼由特殊的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)送到電弧爐的正上方, 用傳方法打開(kāi)料藍(lán)將廢鋼加入爐內(nèi), 保證電爐煉鋼能連續(xù)地進(jìn)行. 　　(3)  預(yù)熱廢鋼的料藍(lán)具有變徑結(jié)構(gòu), 在應(yīng)急情況下為消除廢鋼粘接到料藍(lán)壁上, 可將料藍(lán)直徑變大, 借此而將廢鋼順利地加入爐中. 4.3.TYMEC 電爐廢鋼預(yù)熱設(shè)備具有以下技術(shù)經(jīng)濟(jì)性: 　　（1）本發(fā)明集機(jī)械、液壓、PLC控制于一體，充分利用電弧爐高溫?zé)煔獾奈锢砘瘜W(xué)余熱（10000C左右）在線（離線）實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧爐煉鋼原材（廢鋼）的預(yù)熱，并兼顧除塵系統(tǒng)對(duì)電弧爐的高溫?zé)煔膺M(jìn)行過(guò)濾、降溫。從而達(dá)到電弧爐的節(jié)能（電能）降耗（電極消耗、耐材消耗等）減排環(huán)保的目的，同時(shí)提高電弧爐煉鋼的生產(chǎn)率（10%左右）；克服了現(xiàn)有各種廢鋼預(yù)熱設(shè)備的諸多缺點(diǎn)，在充分利用電弧爐高溫?zé)煔馕锢砘瘜W(xué)熱的同時(shí)，保障了設(shè)備的可靠性及運(yùn)行成本，并極大的降低了設(shè)備投資和對(duì)廠房的特殊要求； 　?。?）適應(yīng)各種容量的電弧爐，包括新建或者改造； 　?。?）對(duì)電弧爐車間廠房無(wú)特殊要求，同時(shí)不改變現(xiàn)有電弧爐的工藝流程； 　?。?）設(shè)備投資少、運(yùn)行成本極低，設(shè)備機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、故障率低； 　?。?）廢鋼預(yù)熱效果好，預(yù)熱溫度可達(dá)4500C～6000C, 電爐節(jié)電可達(dá)80kwh/t; 　?。?）實(shí)現(xiàn)電弧爐全冶煉過(guò)程的高溫?zé)煔饫?，具有良好的除塵效果。 　?。?）由于廢鋼的熔化速度快,電爐的熔煉周期可以縮短約5分鐘.

鋼包精煉爐的節(jié)能減排技術(shù) 1、LF鋼包精煉爐技術(shù)的裝展 　　LF(Ladle Furnace)是70年代初期在日本發(fā)展起來(lái)的精煉設(shè)備。LF精煉主要靠鋼包內(nèi)的白渣，在低氧的氣氛中(氧含量約為5%)，向鋼包內(nèi)吹氬氣進(jìn)行攪拌并由石墨電極對(duì)經(jīng)過(guò)初煉爐的鋼水加熱而精煉。LF是采用三相電極迸行加熱的。加熱時(shí)電極插入渣層中采用埋弧加熱法，這種方法的輻射小，對(duì)爐襯有保護(hù)作用（此特性對(duì)LF爐尤為重要），與此同時(shí)加熱的效率也比較高，熱效率好。LF可以取代初煉爐進(jìn)行還原期操作, 對(duì)鋼液進(jìn)行升溫、脫氧、脫硫、脫氣、合金化、吹氬攪拌，使鋼液成份和溫度均勻，提高鋼液質(zhì)量。 　　LF結(jié)構(gòu)形式按照電極調(diào)節(jié)形式分為三相單臂電極升降調(diào)節(jié)和三相三臂式三相電極分別調(diào)節(jié)；按照結(jié)構(gòu)形式分為加熱基架和加熱橋架等形式；按照工藝布置形式分為鋼包車（單車雙工位、雙車三工位和電極旋轉(zhuǎn)雙工位）和鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)等形式。 2、LF的節(jié)能減排技術(shù) 　?。?）采用優(yōu)化的工藝布置形式   　　短流程煉鋼時(shí)優(yōu)先選擇較高效率和較低資源配置的電極橫臂旋轉(zhuǎn)式或鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)形式的工藝布置，提高能源介質(zhì)的利用率和設(shè)備生產(chǎn)冶煉效率； 　?。?）采用合理的主回路電氣參數(shù) 　　*.合理選擇變壓器一次電壓和變壓器容量 　　對(duì)于8000 kVA及以上變壓器優(yōu)先選用35 kV的一次電壓，以降低一次線路損耗。合理選擇變壓器額定容量，避免盲目擴(kuò)大造成投資浪費(fèi)和無(wú)功和短網(wǎng)損耗。 　　*.優(yōu)先采用銅鋼復(fù)合新型導(dǎo)電臂材料，代替銅管導(dǎo)電，減少系統(tǒng)的阻抗值，降低能耗。 　　*. 短網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)   　　短網(wǎng)采用空間三角形布置。利用編程及相關(guān)電磁分析軟件等計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)建立三相供電模型，精確計(jì)算短網(wǎng)阻抗和三相不平衡度，提高功率輸入和減少供電損耗。 　?。?）采用自動(dòng)吹氬裝置 　　使用自動(dòng)鋼包底吹氬裝置根據(jù)冶煉工藝需要按照設(shè)定的吹氬工藝曲線進(jìn)行全程吹氬，實(shí)現(xiàn)軟吹攪拌保溫、加料強(qiáng)吹冶煉、升溫正常吹氬等環(huán)節(jié)的穩(wěn)定、安全輸出，降低氬氣的耗量。 　?。?）采用智能電極調(diào)節(jié)技術(shù) 　　電極調(diào)節(jié)器系統(tǒng)是按單相考慮三相相關(guān)設(shè)計(jì)，雖然以往的經(jīng)驗(yàn)證明也是可行的，但現(xiàn)行鋼包爐工藝在冶煉時(shí)間內(nèi)一直吹氬，鋼液表面沸騰情況變化巨大，（實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明吹氬口偏置方向一側(cè)電極弧流變化劇烈）調(diào)節(jié)器系統(tǒng)通常工作在不平衡或亞平衡狀態(tài)下，純PI 調(diào)節(jié)器反映遲鈍，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，采用智能電極調(diào)節(jié)技術(shù)可以克服此弊端。 　?。?）采用二級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng) 　　依據(jù)相關(guān)的工藝模型，對(duì)相關(guān)的工藝指標(biāo)進(jìn)行估算，以指導(dǎo)爐前操作人員，實(shí)現(xiàn)降低能耗、保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)奏。 　　相關(guān)模型主要包括：溫度預(yù)報(bào)模型、自動(dòng)吹氬模型、優(yōu)化合金加料模型、冶金數(shù)據(jù)庫(kù)、能量計(jì)算模型，模型系統(tǒng)見(jiàn)下圖：                            　?。?）采用自動(dòng)加料系統(tǒng) 　　利用自動(dòng)上料系統(tǒng)，將向爐內(nèi)添加的物料通過(guò)料倉(cāng)下方變頻控制的震動(dòng)給料器加入稱量倉(cāng)，將稱量準(zhǔn)確的物料通過(guò)加料皮帶機(jī)或送料小車加入爐內(nèi).保證加料的準(zhǔn)確性，減少物料浪費(fèi)，提高冶煉效率。結(jié)合加料數(shù)據(jù)模型可實(shí)現(xiàn)加料操作的自動(dòng)化，減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境，提高鋼水質(zhì)量。 　　（7）采用泡沫渣工藝 　　泡沫渣工藝是提高熱效率、降低電耗的有效手段，通過(guò)調(diào)整加入爐內(nèi)的物料成分，進(jìn)行造渣，一般采用堿性渣，使?fàn)t渣發(fā)泡，包裹住電弧，實(shí)現(xiàn)全理弧加熱，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電弧、提高變壓器功率的輸入效率，加熱效率大大提高，鋼液升溫速度加快，達(dá)到縮短冶煉時(shí)間，降低電極材料和爐襯耐火材料的消耗。  

概述：煉鋼電弧爐裝置電耗 　　煉鋼電弧爐節(jié)能工作，不僅要著眼于減少冶煉電耗及其他能源的消耗，同時(shí)還應(yīng)關(guān)注各種載能物質(zhì)的消耗。能耗除了冶煉電耗外，還包括氧槍、氧-燃燒嘴、廢鋼爐料預(yù)熱等的能量消耗，其能耗所占總能耗比例大約為：廢鋼預(yù)熱占9.5%、冶煉電耗戰(zhàn)57.1%、氧燃燒嘴9.5%、吹氧占9.5%、鋼包精煉占9.5%，其他占4.8%。 　　近年來(lái)，隨著煉鋼電弧爐煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展，電弧爐節(jié)能技術(shù)取得了顯著的進(jìn)步。世界各國(guó)對(duì)煉鋼電弧爐在減少熱損失、提高熱效率、縮短熔化周期、降低電力單耗與石墨電極單耗方面不斷進(jìn)行探究。同時(shí)，通過(guò)采用吹氧、氧-燃噴嘴、噴吹碳粉等化學(xué)能源助熔手段，盡可能地提高電能與輔助能源的綜合有效供熱效率，減少裝料次數(shù)，縮短裝料時(shí)間和運(yùn)行中的停電時(shí)間，極大地降低了煉鋼電弧爐的冶煉電耗。目前，世界上煉鋼電弧爐全廢鋼冶煉電耗隨著電爐技術(shù)的不斷發(fā)展在不斷降低，平均電耗為300 kW•h/t，最低電耗已降到200 kW•h/t。我國(guó)重點(diǎn)企業(yè)全廢鋼冶煉，平均冶煉電耗為435 kW•h/t。我國(guó)50 t以上的大型電弧爐煉鋼基本都采用熱兌鐵水的生產(chǎn)工藝，冶煉電耗顯著降低，在熱兌鐵水的情況下，部分電爐煉鋼廠的冶煉電耗可以達(dá)到250 kW•h/t，最低可以達(dá)到100 kW•h/t，其電耗指標(biāo)接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。當(dāng)然，我國(guó)煉鋼電弧爐的全廢鋼冶煉電耗與世界先進(jìn)水平相比還是有一定差距的。 　　本文對(duì)煉鋼電爐的節(jié)能技術(shù)作簡(jiǎn)單介紹，以資參考。 一、煉鋼電弧爐的節(jié)能措施 1、 交流電弧爐 　?。?） 電弧爐技術(shù)的發(fā)展 　　在電弧爐煉鋼誕生起至今的約100多年的時(shí)間里，從開(kāi)始時(shí)的小型電弧爐專門(mén)冶煉合金鋼種，到后來(lái)發(fā)展為大型電弧爐兼煉合金鋼和普碳鋼，直至近年來(lái)的超高功率大型化。隨著廢鋼過(guò)剩的問(wèn)題日益突出，因此就要求電弧爐在冶煉合金鋼的同時(shí)，還要擔(dān)負(fù)起一部分冶煉普通鋼種的任務(wù)。這樣就對(duì)電弧爐提出了如何大幅度提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本的發(fā)展方向。1964年，美國(guó)碳化物公司的施瓦伯和西北鋼線材公司的羅賓遜共同提出了電弧爐超高功率的概念。不久世界各國(guó)推廣UHP操作，使冶煉時(shí)間大大縮短，從3-4小時(shí)減少到2小時(shí)。從七十年代開(kāi)始，為了最大限度地利用變壓器的工作效率，圍繞著如何進(jìn)一步提高功率利用率和時(shí)間利用率，各國(guó)相繼發(fā)展了一系列的相關(guān)技術(shù)，例如爐壁、爐蓋水冷化，長(zhǎng)弧泡沫渣操作、偏心爐底出鋼、爐底吹氣等，因此，變壓器的功率水平達(dá)到800～1100  kVA/t，冶煉時(shí)間進(jìn)一步降低至1小時(shí)以下，電耗降至400 kW•h/t以下，并逐步在鋼廠推廣運(yùn)行“電弧爐—爐外精煉—連鑄—熱送軋制或連軋”的工藝模式，把電弧爐演變成了單純的廢鋼快速熔化設(shè)備。 　　（2） 交流電弧爐的節(jié)能技術(shù) 　　1） 超高功率技術(shù)的采用 　　1971年，美國(guó)西北鋼線材公司投產(chǎn)了400 t超高功率電弧爐，生產(chǎn)率提高了100%，電耗可達(dá)460 kW•h/t，電極消耗為5 kg/t，效果顯著。通常，變壓器的功率水平用變壓器的額定功率（kVA）與爐子額定容量（t）之比表示，1981年，國(guó)際鋼鐵協(xié)會(huì)（IISI）提議按電弧爐變壓器的功率水平分類，對(duì)于50 t以上的電弧爐，規(guī)定： 　　普通功率電弧爐      300～500 kVA/t 　　高功率電弧爐        500～800 kVA/t 　　超高功率電弧爐      ＞800 kVA/t 　　超高功率電弧爐的主要技術(shù)特征： 　　*.電弧爐變壓器的功率利用率和時(shí)間利用率較高； 　　*.較高的電效率和熱效率，平均熱效率應(yīng)不小于0.9，平均電效率應(yīng)不小于0.92。  　　2） 高阻抗供電技術(shù) 　　*.高阻抗電弧爐操作特性 　　采用高阻抗電弧爐技術(shù)，主要是通過(guò)在電弧爐變壓器的一次側(cè)安裝附加的串聯(lián)電抗器等方法，來(lái)改善電弧爐的動(dòng)態(tài)行為減少電流波動(dòng)，從而穩(wěn)定電壓、減少短路電流，減少二次電路中電損失，降低電弧爐對(duì)電網(wǎng)的干擾。安裝串聯(lián)電抗器可減少供電線路電流波動(dòng)約20～25%。典型操作指標(biāo)見(jiàn)下表。 　　*.高阻抗電弧爐的優(yōu)點(diǎn) 　　高阻抗電弧爐設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要是功率輸入高，此特性歸因于由高阻抗和高起弧電壓的動(dòng)態(tài)特性所獲得的穩(wěn)定起弧條件。通過(guò)在變壓器一次側(cè)和電網(wǎng)之間串聯(lián)電抗器或非飽和電抗器減少了電弧爐對(duì)電網(wǎng)閃爍的影響，降低了短路電流，從而降低了電極消耗及二次電路中的電損失。工藝上采用長(zhǎng)弧泡沫冶煉技術(shù)，不僅提高了電爐的生產(chǎn)效率，降低了電極消耗和電能損失，縮短了冶煉周期。 　　高阻抗電弧爐的主要優(yōu)點(diǎn)如下： 　?、?高電壓、低電流操作，電極消耗約降低15～20%； 　?、?電極電流波動(dòng)降低，減輕了電弧爐對(duì)電網(wǎng)的電壓閃爍和諧波干擾，閃爍降低約30%； 　?、?由于電感的動(dòng)態(tài)特性和高起弧電壓，實(shí)現(xiàn)了高的電弧穩(wěn)定性，所以輸入功率高，電能損失??； 　　3）長(zhǎng)弧泡沫渣冶煉技術(shù) 　　電爐采用泡沫渣冶煉可以起到有效的節(jié)電降耗的作用，因此其應(yīng)用受到廣泛的重視和迅速的普及。 　　在不增加渣量的情況下，增加爐渣的厚度，實(shí)現(xiàn)埋弧操作。與傳統(tǒng)的冶煉工藝相比,該技術(shù)具有冶煉時(shí)間短、爐襯使用壽命長(zhǎng)及電耗低等優(yōu)點(diǎn)。在電弧爐冶煉的氧化期向爐內(nèi)吹氧的同時(shí)噴入碳粉，并控制好爐渣的堿度和溫度，使之形成泡沫渣埋弧冶煉。泡沫渣工藝允許電弧爐的供電采用高電壓長(zhǎng)電弧作業(yè)模式，從而提高供電的功率因數(shù)，功率因數(shù)從0.65提高到0.85，減少電弧光對(duì)爐壁和爐蓋的熱輻射，提高使用壽命，提高熱效率，有效降低冶煉電耗。 　　4）偏心爐底出鋼技術(shù) 　　為了水冷爐壁面積的擴(kuò)大，必須減少出鋼時(shí)的傾動(dòng)角度，同時(shí)為了適應(yīng)氧化性出鋼的鋼渣分離，開(kāi)發(fā)了偏心爐底出鋼，實(shí)現(xiàn)無(wú)渣出鋼和留鋼留渣操作。 　　EBT（Eccentric Bottom Tapping）方式的主要優(yōu)點(diǎn)： 　　*.減少出鋼過(guò)程溫度降。以100 t爐EBT出鋼方式與槽出鋼方式比較，出鋼時(shí)間從5 min降低至2 min；出鋼溫降從40 ℃降低至35 ℃。 　　*.提高生產(chǎn)率。爐子最大傾動(dòng)角為20°，短網(wǎng)長(zhǎng)度縮短，無(wú)功功率降低，功率因素提高，輸入功率增加，熔化時(shí)間減少，電耗降低，因此生產(chǎn)率提高。 　　5）電弧爐底吹技術(shù) 　　因?yàn)殡娀t熔池內(nèi)部及鋼渣界面攪拌作用差，致使傳質(zhì)、傳熱速率低，從而帶來(lái)熔化速度慢，氧化反應(yīng)速度慢，脫P(yáng)、S速度低，鋼液成分和溫度不均勻，工業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，能耗高，冶煉時(shí)間長(zhǎng)等弊端。為此，1933年，瑞典ASEA公司提出在電弧爐底安裝電磁攪拌裝置攪拌熔池的技術(shù)，得到不少電弧爐鋼廠的重視和應(yīng)用。到80年代中后期，鋼鐵發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始紛紛開(kāi)發(fā)和推廣電弧爐底吹煉鋼技術(shù)。底吹氣體后可大大改善爐內(nèi)的攪拌狀況，加速合金熔化和混勻；脫硫率高；廢鋼熔化速度提高：采用留鋼留渣操作，并底吹氣體，熔化期可縮短約10 min；從而達(dá)到節(jié)能降耗和提高生產(chǎn)率的目的。