各位嘉賓、各位專家、同行及朋友們，大家好

我是來自福建鼎盛鋼鐵公司量子電爐廠的煉鋼專業人員曹亞林，我今天匯報的題目是量子電爐最新技術及對廢鋼產業的貢獻和要求，我將從下面三個方面來闡述電爐煉鋼生產過程中如何控制成本，增加企業效益，請多多指教。

三個方面的內容是：

一、電爐分類

二、量子電爐煉鋼最新設備和技術

三、量子電爐對廢鋼產業的貢獻和要求

一、電爐分類

電弧爐以廢鋼為主要原料，具有短流程、碳排放低和污染少等優點，因此，應當重視開發廢鋼預熱和連續加料、全廢鋼高效電弧爐、電弧爐余熱回收、生態型電弧爐等技術和裝備。

目前電爐按加料型式分為四大類：

1、傳統常規開蓋式電爐

2、Consteel電爐

3、量子電爐（EAF Quantum）

4、綠色環保電爐（日本Ecoarc）

二Quantum電弧爐（量子電爐）技術

電爐煉鋼生產過程中的成本主要是鋼鐵料成本、電極消耗成本、電價成本三部分組成。

1、降低三大消耗有許多措施，但只能改善指標不能改變電爐和轉爐成本上的差異

2、要改變唯一辦法就是采用世界最先進的電爐冶煉設備和技術

     量子電爐電爐煉鋼革命性的轉變

    選擇最先進的電弧爐設備和技術是電爐存在和發展的前提條件，也是和轉爐競爭的必要條件

1、 電爐是廢鋼最大的用戶，電爐的發展必定會帶動廢鋼產業的蓬勃發展

2、量子電爐從冶煉時間、鋼鐵料消耗、電耗等指標已和轉爐相差無幾，理論上可以取代轉爐

3、電爐是綠色環保型產業，具有短流程、碳排放低、污染少、投資省、占地面積少等轉爐不具備的優勢

4、在國家環保和碳排放等高壓政策下，焦化、燒結等高污染行業受到嚴格控制，電爐相比長流程煉鋼必會得到國家政策的扶持

量子電爐是由德國普瑞特公司采用西門子和奧鋼聯技術全套引進的目前世界最先進的電爐，主要設備包括：廢鋼上料斜橋、電極橫臂、電爐本體、FAST虹吸出鋼系統、電爐氧槍系統、爐壁燒嘴系統、電器控制系統、水冷控制系統、液壓調節控制系統等。電爐除塵采用狗屋形式，達到超低排放，粉塵排放濃度小于10mg/m³。

主要優點：

1）冶煉電耗≤280kwh/噸鋼；

2）加料到出鋼時間＜40min；

3）加料、出鋼及出鋼口填充均在通電條件下進行；

4）100%廢鋼預熱，能量直接回收減小了變壓器容量；廢鋼預熱溫度達700°，廢鋼預熱溫度每提高100°，噸鋼電耗可下降20KWH

5）先進無渣出鋼系統(FAST—虹吸設計)，減輕LF爐負擔，降低LF爐電耗

6）創新性設計的廢氣處理系統優化了環保效果；

7）以最低的閃變達到真正的平熔池操作，即使在弱電網的條件下也能達到高產能；

8）總生產成本降低20%；

9）全自動方案，無天車動作，降低了移動荷載的危險性。

量子電爐同普通電爐比較

1、冶煉時間減少20min，縮短30%，平均冶煉時間≤40分鐘 /爐，普通電爐為60分鐘/爐

同一公稱容量量子電爐比普通電爐年產鋼量增加53%

   廢鋼用量增加58%

2、量子電爐比普通電爐冶煉電耗下降120kwh/噸鋼

   下降30%，低于280kwh/噸鋼，普通電爐為400kwh/噸鋼

3、同一類型廢鋼量子電爐比普通電爐鋼鐵料消耗下降         50-60kg/噸鋼，達到1086kg/噸鋼，廢鋼回收率提高3-4百分點，普通電爐為1137kg/噸鋼

4、量子電爐爐容比普通電爐大20%以上，留渣、留鋼量大，爐下渣量減少15%，降低了含鐵元素損失

  5、墨西哥Tyasa鋼廠2014年120t量子電爐投產，是世界上唯一正在生產的量子電爐，到目前沒有出現任何大的設備和生產事故

6、量子電爐具有爐頂氧碳噴槍和高效的底吹技術，能保證很好的泡沫渣和控制渣中Feo含量，提高廢鋼收到率，根據墨西哥Tyasa鋼廠經驗數據，輕薄廢鋼收到率＞88%，重廢收到率能達到93%

量子電爐對廢鋼的要求

1、廢鋼堆比重在0.8-0,9t/m3，過重或過輕都會影響電爐指標

2、單體廢鋼尺寸不大于1500mm，重量不超過500kg

3、在保證廢鋼堆比重的前提下，廢鋼可輕重搭配使用或采用同一固定的廢鋼料型

4、廢鋼內不能有密閉物和爆炸物，有害元素不能超標

5、廢鋼干燥 減少熱量損失

6、廢鋼雜質少

量子電爐在設備和技術方面保證了產量增加、鋼鐵料消耗和電耗的降低

（一）量子電爐比普通電爐產量增加53%，廢鋼用量增加58%

1、升降機系統裝入廢鋼

利用帶溜槽的升降機系統將廢鋼從地下傾卸站裝入電弧爐不需要使用天車或廢鋼料籃。根據準確的冶煉周期和加料時間，可以采用全自動操作。

1、爐體液壓傾動裝置

  穩定可靠

  便于檢修

  傾動角度小

2、快速爐殼更換裝置

  創新設計通過鋼包車爐體可整體移出

爐體更換40min完成

提高電爐作業率增加產量

    4、70%的留鋼量提高了冶煉節奏

5、精煉組合燒嘴RCB

專利技術

氧氣利用率高

廢鋼快速熔化

集束火焰

6、底攪設備

設置5個吹氣口，布置在爐底上、并與爐頂氧槍及電極避開。效果：可縮短通電時間2~3min、減少電耗10~15kWh/t。

7、量子電爐對廢鋼的要求

  嚴格廢鋼搭配

  嚴格廢鋼布料

  嚴格廢鋼分揀

（二）冶煉電耗280kwh/噸鋼，縮短和轉爐成本差距 帶動電爐煉鋼發展，普通電爐電耗400kwh/噸鋼

1、豎井系統

  干燥廢鋼水分

可燃物質充分燃燒

廢氣全部通過廢鋼進入除塵系統 充分利用

廢鋼預熱700°電耗降低120kwh/噸鋼

上小下大保護水冷板有效收集煙氣

密封除塵效果好

2、豎井系統對廢鋼的要求

  廢鋼堆比重0.8-0.9t/m3 保障換熱面積和廢氣通暢

廢鋼干燥 減少熱量損失

  廢鋼尺寸小于1.5米 重量小于500kg

  廢鋼雜質少，無密封爆炸物

3、手指系統

 快速加料

靈活可靠

獨特密封

安全防護設計

4、氧碳槍頂吹系統

 頂吹氧氣利用率高

攪拌效果強

噴碳效果好

實現電爐濺渣護爐技術

不易燒槍

泡沫渣效果好

5、真正的平熔池操作

電極不接觸廢鋼

電弧穩定熱效率高

電極消耗低0.9kg/噸鋼

冶煉時間短

噪音低

（三）鋼鐵料消耗1086kg，基本達到轉爐水平 普通電爐1136kg

1、平熔池操作

爐頂氧槍氧氣不接觸廢鋼，減少廢鋼吹損

先進的泡沫渣工藝和底攪技術降低了渣中Feo含量

無鋼渣飛濺減少鋼鐵料損失和設備損壞

2、普瑞特專利技術出鋼FAST燒嘴系統

鋼水保持高溫液體狀態

3、FAST虹吸出鋼系統

虹吸無渣出鋼

降低鋼鐵料消耗1%

減少LF負擔 降低合金消耗

出鋼口通電填充

（四）先進的廢氣處理技術

  超低排放≤10mg/m3

  超前的廢氣收集理念

  二次燃燒室和活性炭吸附裝置有效降低二噁英等有害物質含量

  余熱鍋爐

  余熱發電

三、量子電爐對廢鋼的要求  

量子電爐對廢鋼要求更加嚴格和精細，剪切料、粉碎料、小型重廢是量子電爐首選，廢鋼堆比重0.8-0.9t/m3是不變的要求

廢鋼是電護煉鋼主要原料之一，鋼鐵企業由于場地和成本考慮，基本取消了大型的廢鋼加工設備可以說，如果沒有一定的廢鋼質量保證,就不可能實現優質、高產、低消耗。量子電爐對廢鋼質量的要求表現為以下幾點：

廢鋼料潔凈的要求

廢鋼如果含有泥沙和鐵銹，在冶煉中就會增加渣量，降低回收率和爐渣堿度，加劇了對堿性爐墻的侵蝕，對電爐爐體壽命帶來不利影響。

如果廢鋼爐料少帶入1%的泥沙夾雜，就相對可少造1%的渣量，可節電4kW·h/t。同樣，爐料回收率每提高1%，將可降低冶煉電耗4kW·h/t。此外，生銹的廢鋼含有不少結晶水，在冶煉中由于受熱分解，因此，鐵銹多不僅會導致鋼液中的含氫量增加，直接影響鋼的質量，而且會降低廢鋼和合金元素的回收率。

由于量子電爐廢鋼是裝入豎井內進行預熱的，豎井容積小約70m3，全部是水冷板沒有耐材，所以廢鋼內嚴禁混有密封容器和爆炸物，否則會對豎井設備造成嚴重傷害。

廢鋼料干燥度的要求

如果入爐原材料含有大量的水份，對鋼質量帶來影響也是明顯的，而為了排除水份，還直接影響到電耗的升高。根據理論計算，要排除爐料中1%的水份，最少要增加7Kwh/t的電能。尤其在南方，由于雨水多、天氣潮濕，廢鋼容易生銹，造成熔化時火焰大、熔清渣量多、廢鋼回收率低、冶時延長、電耗升高。

量子電爐高溫煙氣全部由豎井出口排出，如果廢鋼內水分含量大，水分吸收大量煙氣溫度，造成煙氣溫度低，豎井內廢鋼預熱溫度下降，直接影響量子電爐指標，而且造成除塵設備的損壞和環保壓力增加。

廢鋼料中化學成分的要求

冶煉中對入爐廢鋼的化學成份應基本明確、且力求穩定。如果廢鋼來源不明，沒有合理分類，其化學成份難于掌握，經常易造成產品有害元素超標，鋼水報廢。

量子電爐公稱容量150噸，鋼水報廢損失巨大。后道工序為ESP（無頭帶鋼連鑄連軋）中斷，成本增加和影響難以估算，會對廢鋼供應商產生無法彌補的后果。

廢鋼料重量和外形尺寸的要求

入爐廢鋼的重量和外形尺寸是有嚴格的要求。在電爐冶煉中,作為輕型廢鋼，其尺寸越小，則堆比重越大，電弧就越穩定，熱效率也就越好，電極也不易被折斷，從而可減少裝料次數，縮短熔化時間，節約用電。

量子電爐豎井容積小約70m3，豎井上部打開進行裝料，開口尺寸為4000mm×5000mm，尺寸大廢鋼無法加入豎井中，如果尺寸長的廢鋼集中在一起會相互搭接堵在加料口，而且豎井無法壓料，只能停電人工處理，豎井上部加料口為19m高，連接四孔煙氣出口，勞動強度和工作環境惡劣，影響生產效率。廢鋼尺寸過大影響堆比重，增加加料次數，影響生產節奏。豎井高度為5m，下部為手指密封裝置，如果廢鋼單重過大，垂直下落沖擊力大，會造成手指裝置損壞。

量子電爐要求廢鋼長度≤1500mm ，單重≤500kg

廢鋼質量控制管理建議：

  煉鋼原材料精料化是煉鋼過程的關鍵點，高質量潔凈鋼的生產加強對入爐廢鋼的質量管理是十分重要的。

1、嚴把廢鋼入口關

  采購人員要嚴格把好廢鋼采購關，要全面分析其真正的質量，凡進場廢鋼必須嚴格檢查驗收。

2、入爐廢鋼比例合理、分類堆放

量子電爐由于豎爐加料方式，在不同冶煉時期對廢鋼堆比重要求是一致，要求的廢鋼搭配方式也是不變的，唯一變化是冶煉不同鋼種對合金廢鋼加入量有嚴格的規定。

3、嚴格廢鋼外形尺寸

   對尺寸過長、過大的廢鋼必須經過加工切割后才能入爐，以減少加料次數改善冶煉條件，輕薄廢鋼尺寸越小越好，做到廢鋼等級標準化、廢鋼尺寸統一化，廢鋼成分一致化，廢鋼物流合理化，廢鋼入爐比例合理化。

4、廢鋼資源再開發利用

根據廢鋼尺寸、厚度不同可以進一步深加工，將含有不易氧化的元素Cr、Cu、Zn、Ni、Ti、Mo等稀有、貴重合金含量高的廢鋼分類集中，在冶煉品種和高附加值鋼種生產中使用。

5、與合格穩定的廢鋼供應商合作

  尋找產品信譽好，質量高且穩定，有一流的售后服務。不斷研發和創新的廢鋼供應商。在全國都有一定的影響力和知名度，長期做到精細化管理，嚴格廢鋼分類、等級、高合金廢鋼管理等供應商，給與優質的服務，增加鋼廠和廢鋼行業的親和力，做到合作共贏。