转炉炼钢与电炉炼钢发展趋势

转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析张建国【摘要】本文对电炉炼钢和高炉炼钢生产工艺技术的优缺点进行了简要的分析论述,对两种工艺生产产品中的残留物、氮含量进行了分析比较;并进一步指明,随着社会废钢资源的积累,直接还原技术的开发,电力工业的发展,电炉炼钢技术(大容积电炉、超高功率电炉等)、铁水预处理和炉外精炼技术的飞速发展,电炉钢厂越来越多地转向生产普通钢,而转炉钢厂越来越多地生产特殊钢.在未来钢铁工业的发展中,每个企业都需要把对电炉与转炉冶炼特殊钢优劣分析做为课题之一,科学合理地选择特钢冶炼工艺流程.【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P54-57)【关键词】电炉炼钢;转炉炼钢;残留物;氮量控制【作者】张建国【作者单位】北京瀚川鑫冶工程技术有限公司【正文语种】中文电弧炉最初在20年代开发成功，用来熔炼废钢、生产一般应用级别的钢材，如钢筋等。

与高炉——转炉联合钢铁厂相比，短流程的电炉钢厂生产要简单得、灵活得多，它能生产正常质量的、且在价格上比高炉——转炉联合钢铁企业要廉价的钢材，所需要的就是废钢与电能的充足供应。

一直以来，制约着短流程钢厂发展的最大的因素仍是没有能力正常地生产某些优质低碳钢。

然而，近几年来技术的全面发展和两种流程间的激烈竞争，明显改变了生产效率。

其结果是一些世界级的电炉钢厂顶替了成本更高的联合企业，成为诸如大型材、钢梁、SBQ等大部分优质碳钢的供应者。

在我国，近年来面对废钢资源的日益短缺、优质废钢价格和用电成本居高不下的现实，以电弧炉作为主要冶炼工艺的特殊钢企业也开始致力于研究用转炉冶炼特殊钢的工艺技术。

目前，国外用转炉生产的特殊钢已占特殊钢总量的60%左右（日本更高，约占70%）。

特殊钢中的主要钢种如轴承钢、齿轮钢、弹簧钢以及冷镦钢等均可采用“高炉供热铁水→转炉 + 二次精炼→ 连铸→ 连轧”工艺生产。

目前，我国重点普钢企业的转炉都已配备了RH和LF等二次精炼手段，而且已有相当比例的优特钢产品被普钢企业以低成本、低价格的绝对优势所占领。

世界电炉炼钢的发展动向世界电炉炼钢的发展动向2009-12-11电炉炼钢以废钢铁为原料，比高炉、转炉生产流程约节能50%，设备投资节约1/3左右，故作为钢铁大国节能的主要发展方向，如2004年美国、欧盟和日本的电炉钢比分别达52.1%、38.5%和25.4%，而我国仅16.1%，说明发展的潜力很大。

为了贯彻“十一五”规划中节能优先的方针，亟应把加速发展电炉钢作为钢铁由大变强的重要方向，同时过去制约电炉发展的电力和废钢铁供应不足亦在好转，这一时机应充分把握。

为了在发展中少走弯路，兹据日刊资料对世界电炉钢发展动向简介如下，以供有关参考。

一、世界电炉钢生产概况2004年世界粗钢产量10.6亿t中，电炉钢约3亿t。

电炉钢产量最大的4大户依次为欧盟7440万t、美国5200万t、中国4400万t、日本2980万t，总量超过2亿t。

美国是最大的废钢净出口国。

当年净出口714万t，对中、韩分别出口297万t和188万t；日本净出口654万t，分别向中、韩出口279万t和266万t；欧盟则主要在内部流转，只有有少量向近邻出口。

日本的电炉钢比远低于欧盟和美国，这主要由于其国内钢铁市场均由规模较大的高炉大钢厂主导，加上近年来主产品建筑用钢材受公共工程减少而呈减产趋向，但从节能和减排CO2出发，这一局面应予研究改正。

二、世界电炉炼钢发展趋向按2005年3月在英国伯明翰召开的“欧洲电炉钢会议”资料，整理简介如下：1.就世界总体发展速度看，电炉钢将持续发展，但在各地区则有所不同，如欧、美则产量和比例在同步发展，中国则产量上升而比例下降，日本则两者均在低位徘徊。

2.设备容量大型化对提高生产效率有利，但应注意配套以提高效益。

小型炉除铸造或生产特种钢外，一般因成本高将被淘汰，如中国规定新炉应在70t以上。

3.电炉的生产效率、电耗和电极耗等指标尚有改善余地，但在降低电耗方面除考虑供电条件外，还应考虑电价和代用燃料的价格关系，以利于降低总成本而取得更大效益。

采用的炼钢方法有转炉炼钢、电炉炼钢和平炉炼钢等，而主要发展趋势为纯氧顶吹转炉炼钢。

至1976年，转炉钢已占世界钢总产量的70％。

（1）纯氧顶吹转炉炼钢法这种方法是1952年以后发展起来的新技术，它是目前世界上采用较多也是较先进的一种方法。

纯氧顶吹转炉炼钢有以下优点：（i）生产速度快由于用纯氧吹炼，就会高速降碳，快速提温，大大缩短冶炼时间。

一座300t 转炉吹炼时间不到20min，包括辅助工作时间在内，一共不超过1h。

（ii）品种多、质量好纯氧顶吹转炉既能炼普通钢，也能炼普通低碳钢。

如首都钢厂采用这种方法成功地试炼了一百多种钢材。

由于用纯氧吹炼，钢中氮、氢等有害气体含量较低。

（iii）基建投资和生产费用低纯氧顶吹转炉的基建投资相当于同样生产量的平炉车间的60～70％，生产费用也低于平炉。

目前纯氧顶吹转炉随着氧枪的多孔喷头的研制成功，大大提高了单位时间内的供氧量，并由于操作技术上的革新（例如，用电子计算技术来调节、控制冶炼过程），不论转炉容量的大小，吹炼时间基本上相差不多，即使300t转炉，净吹氧时时也可缩短到12min左右。

在一定限度内，炉容量越大，经济效果越好，因此顶吹转炉迅速走向大型化。

现在世界上最大的转炉为350t，并且正在研究建造400～450t转炉。

（2）电炉炼钢法电炉炼钢法主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。

冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。

以废钢为原料的电炉炼钢，比之高炉转炉法基建投资少，同时由于直接还原的发展，为电炉提供金属化球团代替大部分废钢，因此就大大地推动了电炉炼钢。

世界上现有较大型的电炉约1400座，目前电炉正在向大型、超高功率以及电子计算机自动控制等方面发展，最大电炉容量为400t。

国外150t以上的电炉几乎都用于冶炼普通钢，许多国家电炉钢产量的60～80％均为低碳钢。

我国由于电力和废钢不足，目前主要用于冶炼优质钢和合金钢。

炼钢先进工艺技术炼钢是制造钢材的重要过程，也是钢铁工业的核心环节之一。

随着科技的发展和工艺技术的不断改进，炼钢过程也在不断更新和完善。

现代炼钢先进工艺技术不仅提高了生产效率，降低了成本，还改善了产品质量和环境保护。

首先，在炼钢的先进工艺技术方面，电弧炉技术是其中的重要代表。

电弧炉是通过电弧放电熔解钢铁废料、生铁等原料的一种设备。

相比于传统的转炉炼钢工艺，电弧炉炼钢不仅操作简单，能够适应多种原料，而且能够迅速调整合金成分，提高产品的质量稳定性。

而且，电弧炉炼钢还具有能量利用率高、烟尘排放少等优点，有利于环境保护和可持续发展。

其次，氧气炼钢技术也是炼钢先进工艺的重要组成部分。

氧气炼钢是通过向炉内注入纯氧气，将炉内的碳和杂质氧化，从而达到脱碳和脱杂的目的。

相比于传统的鼓风炉炼钢工艺，氧气炼钢具有操作简单、能耗低、炉温容易控制等优点。

氧气炼钢技术的应用不仅提高了炼钢效率，还能够降低能源消耗，减少了废气排放，对节能减排和环境保护具有重要意义。

第三，连铸技术也是炼钢先进工艺的重要发展方向。

连铸技术是将炼钢后的液态钢直接连续铸造成坯料的一种工艺。

相比于传统的铸锭铸造技术，连铸技术具有铁液利用率高、产品质量稳定、生产效率高等优点。

同时，连铸技术还能够减少二次加热，降低能耗，提高生产效率，实现钢材生产的高度自动化和智能化。

而且，连铸技术还具有能源和资源节约的特点，具有较大的经济和环境效益。

总之，炼钢先进工艺技术的不断发展和应用为钢铁工业的发展提供了有力保障。

电弧炉、氧气炼钢和连铸技术的应用不仅提高了炼钢效率，降低了生产成本，还改善了产品质量和环境保护。

未来，随着科技的不断进步，炼钢技术还将不断创新和完善，为钢铁工业的可持续发展贡献更多力量。

试论转炉炼钢的现状和发展摘要：转炉炼钢是我国主要的炼钢模式，目前我国绝大多数钢材均为转炉钢，并且我国生产的转炉钢占世界转炉钢的1/4左右。

近年来，我国的转炉数量不断增多，并且转炉炼钢工艺更加成熟，无论是转炉钢的产量还是转炉钢的质量都有所提升。

为了进一步提升转炉钢的产量与品质，未来需要针对那些条件较好的转炉钢厂进行改造升级，提升转炉钢厂的生产设备性能以及生产工艺水平，在保障转炉钢产量和质量的同时，降低能耗，减少对环境造成的不利影响，保障转炉炼钢的可持续发展。

基于此，本文分析了转炉炼钢的现状，并就转炉炼钢的发展进行探究，仅供大家参考。

关键词：转炉炼钢；现状；发展引言：转炉炼钢是我国主要的炼钢方式，在建国初期，平炉是我国主要的炼钢设备。

改革开放以来，社会经济的快速发展，使得钢材需求量不断提升，这在很大程度上推动了炼钢产业的发展。

在此背景下，转炉炼钢也得到了快速发展的有利时机。

经过多年的发展，目前我国绝大多数钢材均为转炉钢，并且转炉炼钢工艺更加完善。

但转炉炼钢依然存在着能耗高以及环境污染严重等方面的不足，因此应积极探索更加科学的转炉炼钢发展策略，保障转炉炼钢的可持续发展。

1转炉炼钢现状分析1.1转炉钢产量和比例近年来，随着转炉数量的增加以及转炉炼钢工艺的完善，使得转炉钢的产量不断提升，相应在我国钢产量中，转炉钢所占比例也在不断增加。

在2000年以来，我国转炉钢产量增幅明显，远远领先于世界平均水平。

近年来我国转炉钢的占比始终处于80%以上，而在2016年我国转炉钢占比则达到89.9%，这一比例是电炉钢的9倍左右，由此可见，我国转炉钢的占比较高。

1.2主要技术经济指标分析1.2.1钢铁料消耗目前，在一些大中型钢铁企业转炉炼钢过程中，对钢铁料的消耗比例不断下降，2006年的平均水平1081.67kg/t，并且呈逐年下降趋势。

有的先进的钢铁企业，对钢铁料的消耗比例已经降至1060kg/t左右，这样的钢铁料消耗水平已经达到了世界先进水平。

炼钢短流程工艺国内外现状及发展趋势一、引言炼钢短流程工艺是一种高效、节能、环保的炼钢技术，近年来在钢铁行业得到了越来越广泛的应用。

本文将从国内外炼钢短流程工艺的现状和发展趋势两方面展开探讨，旨在全面了解炼钢短流程工艺在钢铁生产中的地位和未来发展的方向。

二、炼钢短流程工艺的定义炼钢短流程工艺，顾名思义，即指采用高效、快捷的生产流程，通过电弧炉、转炉等设备，将废钢、废铁等原料快速熔化，然后经过连铸、轧制等工艺，最终生产出优质的钢材。

相比传统的炼钢工艺，短流程工艺具有炼钢周期短、能耗低、环境友好等优点。

三、国内外炼钢短流程工艺的现状1. 国内炼钢短流程工艺的现状从国内炼钢短流程工艺的发展历程来看，经过不断的技术创新和装备升级，我国在炼钢短流程领域已取得了长足的进步。

目前，国内许多钢铁企业已经采用了炼钢短流程工艺，如宝钢、武钢等，他们在炼钢短流程工艺上的投入和研究也取得了一定的成果。

2. 国外炼钢短流程工艺的现状与国内相比，国外在炼钢短流程工艺领域的发展历史较长。

欧美等发达国家早在20世纪80年代就开始大力推广炼钢短流程工艺，目前已建立健全了一套成熟的炼钢短流程工艺体系。

日本、韩国等亚洲国家也在炼钢短流程工艺方面取得了一些重要的进展。

四、炼钢短流程工艺的发展趋势1. 技术创新是推动炼钢短流程工艺发展的关键随着科技的不断进步，炼钢短流程工艺也在不断进行技术创新。

新型的炼钢设备、智能化的生产管理系统等技术的应用，将进一步提高炼钢效率，降低成本，推动炼钢短流程工艺向更高效、更环保的方向发展。

2. 绿色炼钢是未来发展的主流趋势随着环保意识的增强和国际环保标准的不断提高，绿色炼钢必将成为未来炼钢工艺发展的主流趋势。

炼钢短流程工艺作为一种清洁生产技术，将在未来得到更广泛的应用，成为钢铁行业的主要发展方向。

五、结语炼钢短流程工艺作为一种新兴的炼钢技术，已经在国内外得到了广泛的关注和应用。

通过对国内外炼钢短流程工艺的现状和发展趋势的分析，我们可以清晰地看到炼钢短流程工艺在钢铁行业的重要地位以及未来发展的方向。

炼钢工艺的发展历程炼钢工艺的发展历程是一个漫长而富有挑战性的过程，它经历了从最早的初级炼钢工艺到现代的高效、环保炼钢技术的演变。

下面我们将详细介绍这个过程中的重要阶段。

1.初期炼钢工艺炼钢技术的最早起源可以追溯到古代，但真正意义上的现代炼钢工艺始于19世纪中叶。

当时，人们开始使用转炉和坩埚炉等设备来生产钢。

这些设备的优点是操作简单，但产量较低，而且需要大量的熟练工人。

这个阶段的炼钢工艺主要依赖人工操作，生产效率低下。

2.贝塞麦转炉炼钢法贝塞麦转炉炼钢法的发明是炼钢工艺发展过程中的一个里程碑。

这种方法使用了转炉设备，并引入了氧气吹炼的新技术。

氧气吹炼的原理是通过向熔融的铁水中吹入氧气，以氧化铁水中的杂质，从而降低铁水中的含碳量。

这种方法的出现使得钢的产量大大提高，而且质量也得到了显著改善。

3.碱性转炉炼钢法碱性转炉炼钢法是另一种重要的炼钢方法。

这种方法使用碱性转炉来熔炼铁水，并向铁水中吹入氧气以降低含碳量。

与贝塞麦转炉炼钢法相比，碱性转炉炼钢法具有更高的生产效率和更好的产品质量。

然而，这种方法需要使用大量的石灰等碱性材料来维持炉内的碱性环境，因此成本较高。

4.平炉炼钢法平炉炼钢法是一种同时使用氧气和燃料加热的炼钢方法。

这种方法可以在高温下将铁水中的杂质氧化，从而生产出高质量的钢。

平炉炼钢法的优点是可以生产出多种不同种类的钢，而且生产效率较高。

然而，这种方法需要消耗大量的燃料和氧气，因此成本较高。

5.电炉炼钢法随着电力技术的发展，电炉炼钢法逐渐成为了主流的炼钢方法。

这种方法使用电能来熔化铁水，并向铁水中吹入氧气以降低含碳量。

电炉炼钢法的优点是可以实现自动化操作，提高生产效率，而且产品质量也得到了显著改善。

此外，由于电能的价格相对较为稳定，因此电炉炼钢法的成本也较为可控。

6.现代炼钢工艺近年来，随着环保意识的提高和能源价格的上涨，现代炼钢工艺开始朝着高效、环保的方向发展。

其中，最具有代表性的技术包括：连铸技术、连轧技术、循环利用技术等。

钢铁工业长流程和短流程的比较分析钢铁行业的生产有三个流程，即高炉一转炉流程、电弧炉流程及特种熔炼。

高炉一转炉流程又称为长流程，生产的钢被称为转炉钢，它是以铁矿石和焦炭为主要原料冶炼成铁水，再由转炉冶炼成钢；电弧炉流程被称为短流程，生产的钢称为电炉钢，它以废钢为主要原料冶炼成钢。

0工艺技术的比较分析转炉流程和电弧炉流程是钢铁冶金行业两个主要生产工艺，其在炼钢方面的主要差别体现在以下几个方面：1）所用主要钢铁料不同。

转炉炼钢主要以铁水为原料，还有15%左右的废钢，近一年多时间，由于废钢价格较低，吨钢利润较高，为转炉炼钢用高比例废钢提供了条件，废钢消耗比例大幅提高，有的甚至高达40%,但存在转炉内热量不足的问题，解决转炉内热量问题是提高废钢比的关键。

电弧炉炼钢主要以废钢为原料，还有铁水（生铁）、直接还原铁，脱碳粒铁、碳化铁及复合金属料等废钢替代品。

2）主要能源不同。

转炉炼钢主要是铁水的物理热和化学热，电弧炉炼钢主要是电弧的物理热、原料物理热和化学热、辅助化学热及回收的烟气余能。

辅助化学热主要指吹氧喷碳粉和燃气烧嘴，烟气余能包括物理热和烟气中的化学热。

3）主要操作目标不同。

转炉炼钢是在给定的时间内完成脱碳、脱磷及温度控制的冶金操作，实现成分（碳、磷）及温度的命中；电弧炉炼钢是在全废钢的条件下，在给定的时间内，完成废钢的升温、熔化和过热等，在加铁水等废钢替代品的情况下，也有部分脱碳的要求。

另外，电弧炉炼钢可分别控制成分和温度。

4）工艺发展方向不同。

转炉炼钢主要是通过包括提高供氧强度的高效吹炼技术、碳及温度命中率的全自动化吹炼技术、不倒炉出钢的快速出钢技术、采用炉外处理和铁水预处理减轻转炉冶金负荷等措施，实现转炉生产高效化，通过接近平衡的冶炼工艺、高效脱磷工艺、出钢挡渣技术，实现产品的洁净化，通过少渣冶炼与炉渣返回，使用合金元素熔融还原（Cr、Mn）矿，干法除尘用水减量化，煤气余热回收等技术，实现低成本及负能炼钢。

电炉钢与转炉钢成本比较1引言钢铁生产可分为“从铁矿石到钢材”和“从废钢到钢材”两大流程。

相对于钢铁联合企业中以高炉-转炉为代表的常规流程而言，以废钢为主原料的电弧炉炼钢生产具有工序少、投资低和建设周期短的特点，因而被称为短流程。

近年来，我国废钢资源产生量增多，电力条件改善，国家政策导向支持为电炉钢的发展创造了一定的条件，但电炉钢的发展仍存在一些制约因素，一是废钢资源质量参差不齐，二是电炉钢成本竞争力不强，废钢与铁水价差不能长期支撑电炉钢成本竞争力，国内总体电价水平较高，石墨电极价格高且波动较大，造成电炉钢成本控制难度大。

钢铁企业排放指标要求越来越严，钢铁企业排放的污染物80%来自焦化、烧结等环节，长流程炼钢的弊端日渐明显。

系统的比较电炉钢和转炉钢成本，以及长短流程能耗与排放，可供发展电炉钢企业参考，具有重要意义。

2、电炉钢发展新技术电炉炼钢新技术主要有铁水+废钢冶炼技术、强化用氧技术、伸缩炉盖电炉技术、新型康斯迪电炉炼钢技术、新型量子电炉炼钢技术等。

未来电炉炉型的发展方向是能实现连续加料、废钢预热、绿色环保、余热回收及人工智能型炼钢的电炉。

目前，我国康斯迪电炉占总电炉数量70%左右，建设较早的电炉企业一般为非连续加料的普通电炉。

2.1伸缩炉盖电炉技术德国福克斯技术公司为实现电炉一篮料操作，开发了伸缩炉盖技术，在普通电炉基础上增加炉壳高度、增加炉盖的升降行程，有利于缩短非通电时间、提高生产率。

运行效果:吨钢吹氧小于30Nm3/t，天然气4 Nm3/t;电耗369 kWh/t，电极消耗0.91 kg/t，一篮料加料次数由40%增加至54%。

2.2新型康斯迪电炉炼钢技术新型康斯迪电炉，其主要特点及优越性:炉体称量装置安装位置，由倾动平台下四个滚轮内，改为安装在倾动平台上方的四个角，依四个称量单元来测量工作状态的炉体重量，该方式安装、维护方便，故障率小;缩短废钢预热段的长度，提高烟气出口温度;控制野风的混入，强化预热段内的二次燃烧，保证出口温度在800 ~ 900 °C，抑制二噁英的产生;电炉炉底设置底吹装置，在废钢下料区炉底设置底吹装置，改善熔池钢水温度偏差，缩短冶炼周期;在废钢预热段设置挡板，防止电极极心圆偏位。