為化解過剩產能,適應鋼鐵行業的高質量發展需求,盡快實現我國鋼鐵行業碳達峰、碳中和指標,電爐短流程工藝因取消對焦炭和燒結礦等的依賴,在污染物排放等方面具有較明顯的優勢,尤其是以碳中性的廢鋼為原料,其CO2排放水平大幅降低。

傳統電弧爐因爐容、配置等因素的限制,整體技術經濟指標較長流程還有一定的差距。但隨著技術的進步,目前在高功率、超高功率上獲得了長足的發展,在資源綜合利用上取得了一個又一個突破。正因此,基于廢鋼預熱技術的大容量超高功率電弧爐技術,是實現未來綠色鋼鐵的重要途徑。

傳統電爐生產過程煙氣蘊含的熱量一般耗散在煙氣處理系統之內,此外還要額外消耗大量電力用于冷卻一次煙氣以滿足除塵要求?,F有廢鋼預熱技術存在廢鋼預熱不均勻,需要額外消耗大量天然氣處理預熱后煙氣二惡英,預熱冷卻系統發生漏水入爐等問題。

為此,中冶南方電爐新工藝和新技術研究團隊經過多年潛心研究,立足我國天然氣供應受限且價格較高的客觀條件,解析電爐煉鋼過程煙氣發生本質特征,自主研發出新型廢鋼預熱電爐工藝及裝備技術SPEARC(Scrap self Preheating Environmental friendly ARC furnace)。

其關鍵特征體現在新式安全型廢鋼預熱及加料方案、最大程度避免預熱豎井漏水入爐風險、可無需燒嘴加熱的預熱后煙氣無害化處理技術、高金屬收得率以及廢氣清潔排放等方面。

全廢鋼冶煉預期可實現的主要技術指標包括:冶煉周期≤40min;噸鋼電耗≤300kWh;噸鋼CO2排放≤0.35t;電極消耗≤1kg/噸鋼;廢氣排放二惡英濃度≤0.1ng-TEQ/Nm3;廢氣排放顆粒物濃度≤10mg/Nm3。

SPEARC技術主要特點如下:

1)豎井連續加料廢鋼預熱。新型廢鋼預熱技術將煙氣余熱高效回收與系統安全深度融合,煙氣與廢鋼逆流互混確保廢鋼預熱高效、煙氣過濾凈化,每次入爐總是溫度最高部分廢鋼實現煙氣余熱回收持續優化,豎井坐落于爐殼側方也將大幅降低漏水入爐風險。

2)深度兼容傳統EBT爐殼?;诩夹g成熟度高的傳統EBT爐殼,操作維護快捷方便,系統安全性已廣為驗證,新建或改建都具有明顯工程優勢。

3)全程平熔池泡沫渣操作。冶煉全程連續小批量不開蓋加料,廢鋼加料與熔化速率匹配,熔池液面全程覆蓋泡沫化爐渣,確保優良的電弧熱效率和電氣參數穩定性,熔煉過程噪音水平低。

4)預熱后煙氣可無需燒嘴加熱。充分利用旁路高溫煙氣與預熱后煙氣的混合二次燃燒,確?;旌蠠煔鉁囟瘸掷m超過二惡英分解溫度區間,無需燒嘴加熱的天然氣消耗,適用于天然氣使用受限及價格較高的地區。

5)煙氣二惡英深度處理。采用噴霧方式對二惡英充分分解后的煙氣流急冷處理,避免二惡英在合成溫區的二次快速生成,并向急冷后煙氣流噴入活性炭顆粒,實現煙氣和二惡英分子深度分離。

6)電爐本體模塊化設計。爐蓋、上下爐殼和偏心區均采用模塊化理念設計而成,極大滿足用戶對電爐本體便捷維護、多樣化爐料和高可靠性的需求。

7)敏捷可靠的旋轉橋架和搖架系統。輕量化、高強度和剛度設計的旋轉橋架和搖架系統,確保大載荷和突變載荷下的系統可靠性,多重機械聯鎖機制謹防誤操作傷人毀物,帶熱防護的液壓驅動系統實現電極調節和爐殼傾動迅捷精準操控。

8)智能化賦能。廢鋼智能分揀技術、全自動加料技術、電極高效把持技術和自動出鋼技術等一系列智能技術包賦能高效、低成本、穩定生產過程。

可以預見,中冶南方SPEARC技術將助力鋼鐵生產更加綠色、低碳、高效,促進我國鋼鐵生產流程結構向著更加綠色化、節約化的方向良性發展?!。ㄖ幸蹦戏健」└澹?/p>