APP下载

国内电炉钢发展现状与应用前景

2012-05-22陆明希张浩

再生资源与循环经济 2012年1期
关键词:钢产量电炉废钢

陆明希,张浩

(上海富宝资讯,上海 200333)

当今钢铁生产可分为“从矿石到钢材”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,以废钢为主要的电弧炉炼钢生产线具有工序少、投资低和建设周期短的特点,因而被称为短流程[1]。

1 电炉钢能耗

电弧炉炼钢是钢铁工业的主要炼钢方法之一,近年由于电弧炉炼钢应用了一系列新技术、新工艺、新装备,开发并生产了许多新产品,使之形成了最有竞争力的钢铁生产方式,特别是全球范围兴起的低碳经济热潮,使电炉钢的发展迎来了新的机遇。

世界钢协公布的转炉流程的吨钢能耗应在24 GJ/t钢左右,折算成标准煤为820 kg标煤/t钢;电炉流程能耗约为12.4 GJ/t钢,折合400~420 kg标煤/t钢。表1,2为转炉炼钢和电炉炼钢吨钢输入物料和能耗对比。按照《美国能源部能源信息署》给出的吨钢标准煤排放系数0.69计算,转炉流程二氧化碳排放量为2.07 t/t钢,电炉流程二氧化碳排放量为1.037 t/t钢,二氧化碳排放加权平均值为1.76 t/t钢。在大型钢铁联合企业,从铁矿石进厂到焦化、烧结、炼铁和炼钢,整个工艺过程中能源消耗和污染排放主要集中在炼铁及铁前工序,这段能耗一般为综合能耗的60%。废钢作为铁矿石的可替代原料,采用废钢直接炼钢可大致节约能源60%,据相关数据显示,每多用1 t废钢、少用1 t生铁可节约0.4 t焦炭或1 t左右的原煤。因此大力发展电炉钢生产是今后钢铁工业的主流。

表1 转炉炼钢和电炉炼钢输入物料对比

表2 转炉炼钢和电炉炼钢能耗对比

2 国内外电炉钢发展现状

近年来,世界电炉钢产量占钢总产量的比重约为32%~35%,欧盟电炉钢的比重已达到50%。随着我国钢铁工业的迅猛发展,在转炉钢产量急剧增长的背景下,我国电炉钢产量也逐年增加,但是由于电力资源不足以及废钢资源的短缺,电炉钢的比重仍较低。

我国电弧炉炼钢工艺装备是以冶炼合金钢为主而发展起来的,一般炉容量小于50 t。从20世纪90年代起,大容量、超高功率电弧炉在我国获得了较快发展,电弧炉总座数有所减少,炉容趋向大型化,在淘汰落后电弧炉工艺装备和设备大型化方面已取得较大进步。据不完全统计,2007年50 t及以上电弧炉产能约占电弧炉钢总产能的83.5%,成为我国电弧炉钢生产的主体设备,100 t及以上电弧炉产能占电弧炉钢总产能的比例也接近了45%。

近年来我国电弧炉炼钢生产的主要特点是大量配加铁水作为原料,电弧炉冶炼的生产节奏大幅度加快,冶炼电耗降至200 kW·h/t钢,钢中有害残余元素平均含量降低,取得明显的经济效益。应该说,电弧炉生产配加铁水是我国废钢资源短缺的暂时现象、权宜之计[2]。

从表3,4来看,世界电炉钢产量在经历了前期稳步增长后,近几年基本稳定在4亿t的水平,另外从世界范围来看,电炉钢产量占比呈现的是先上升后逐步下降的态势,2001年时达到峰值,占比35.1%,之后逐年降低,2010年电炉钢产量占比降至28.8%,主要原因是近几年转炉钢产量增速快于电炉钢产量增速。从世界主要产钢国的电炉钢比例来看,美国电炉钢占比在2010年达到了61.3%,位列世界第一,值得注意的是,印度这一比例从2000年的32.1%上升到2010年的60.5%,大有一举取代美国成为电炉钢应用最多的国家。

表3 近年来世界电弧炉钢产量

表4 近年来世界主要产钢国的电炉钢比例 %

从东亚邻国来看,日本的电炉钢占比也较小,2010年占比在21.8%,且呈现逐年降低的趋势。另外,韩国的电炉钢产量占比较高,保持在40%以上,但近年来韩国这一比例也在降低。而国内电炉钢占比则明显偏低,近几年长期处于10%以下,在2009年降到8.5%最低点后,2010年反弹至9.8%,国内电炉钢应用有望进一步扩大。

3 结语

目前国内电炉钢应用比例还非常低,主要原因是废钢资源有限,电力消耗较大,电费成本支出较高,以及高企的废钢价格,导致电炉钢难以快速发展。针对我国废钢和电力资源在相当长的时间内仍将紧缺的局面,电炉钢生产要进一步发展,仍然要依靠技术进步,生产高附加值钢,以缩短冶炼周期为核心降低成本[3]。随着社会工业化进程的发展,钢铁积蓄量的不断增加,电炉炼钢技术的不断完善和发展,加之电炉钢能耗的优势,都会促使电炉炼钢市场竞争力不断增强。同时,随着国家对低碳经济、节能环保等管理制度的不断加强,电炉炼钢综合优势也会不断显现。因此,未来电炉炼钢面临广阔的发展前景。

[1] 徐匡迪,洪新.电炉短流程回顾和发展中的若干问题[C]//中国电炉流程与工程技术文集,北京:冶金工业出版社,2005,1.

[2] 吴建常.电弧炉炼钢的发展与技术进步[C]//2009特钢年会论文集,2009.

[3] 傅杰,兰德年.现代电弧炉炼钢技术的发展及我国电炉钢生产的前景[C]//中国电炉流程与工程技术研讨会论文集,2005.

猜你喜欢

钢产量电炉废钢
攀钢突破钛渣电炉煤气回收与钛精矿干燥闭环利用技术难题
炼钢厂废钢切割烟尘治理措施
电炉炼钢现状及其“双碳”背景下的发展趋势
2022年1月世界粗钢产量表
热连轧单机架粗轧机中间坯侧弯废钢成因及对策
铁罐加废钢提高废钢单耗生产实践
2020年7月世界粗钢产量表
2020年2月世界粗钢产量表
2019年8月世界粗钢产量表
废钢预热技术在电炉炼钢中的发展应用