电弧炉炼钢能量优化与节能技术研究现状与展望

胡 航，杨凌志，易 娟，张 盟，宋景凌，郭宇峰

(1.中南大学，资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083； 2.长沙航空职业技术学院，湖南 长沙 410124；3.冶金工业规划研究院，北京 100013； 4.衡阳华菱钢管有限公司，湖南 衡阳 421000)

钢铁生产是典型的流程工业，是实现由原料向产品物质转化的过程，并伴随着化学能、物理热、电能等的相互转化。钢铁生产过程中的物质、能量转换量大，如何实现物质转化过程中能量的高效利用，一直是相关学者研究的重点。

电弧炉炼钢是当今世界主要的炼钢方法之一，其能量消耗量低，产品结构多样，是高品质特殊钢冶炼的主要工艺流程[1-3]。电弧炉炼钢的能量来源由电能、化学能及物理热组成，是钢铁工业能量结构最具特点的工艺过程。工业绿色发展规划(2016—2020年)[4]指出，围绕高耗能行业企业，鼓励先进节能技术的集成优化运用，推广电炉钢等短流程工艺，推动工业节能从局部、单体节能向全流程、系统节能转变。随着我国对过程工业节能减排的日趋重视，电弧炉炼钢如何进一步节能是炼钢生产的主要任务。

本文针对这一问题，介绍了现阶段电弧炉炼钢过程的节能工艺改进与电弧炉炼钢过程的传热行为，在此基础上对电弧炉炼钢的能量优化与节能技术的发展进行展望。

1 电弧炉炼钢过程的节能工艺概况

以废钢为主要原料的短流程电弧炉炼钢具有高效快速，过程易控等特点，在工序降耗和节能减排上优势明显。随着地条钢的取缔和废钢资源的逐步释放，国家对重工业领域环保的严格要求，电弧炉炼钢将会获得飞速发展。……