ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дуговые электропечи из "Топливо Кн2" Плавка в электропечах широко применяется на сталеплавильных и мини-заводах в системе лом - электропечь , для производства ферросплавов, руднотермические печи применяются и в цветной металлургии, в частности, при плавке ферроникеля. В мире все еще продолжается тенденция к увеличению доли выплавки стали в дуговых электропечах, обеспечивающих наименее энергоемкий процесс (см. также п. 11.8). Такая же тенденция, как отмечалось выше, прослеживается и в России. [c.511] Как уже отмечалось, дуговые электропечи успешно применяются при использовании металлизованных окатышей и чугуна (см. п. 11.6.3 и 11.8), являясь, в частности, в процессах Мидрекс и ЛП основным агрегатом плавильной металлургической технологии. Детальное рассмотрение вопросов, связанных с перспективами электросталеплавильного производства и энергетическими аспектами выплавки стали в дуговых печах по технологии высшего уровня выполнено в работах [11.44-11.46]. [c.512] Резкое увеличение производства электростали началось с 60-х годов, когда достижения в области электротехники (оснащение дуговых печей мощными трансформаторами) позволило значительно повысить их производительность. Первые сверхмощные дуговые печи с удельной мощностью более 0,7 МВ-А/т стали появились в начале 70-х годов. Интенсивное развитие электросталеплавильного производства обусловлено, прежде всего, тем, что оно требует меньших капиталовложений (100-150 долл./т по сравнению с 600-750 долл./т при строительстве интегрированного завода), отличается более низкими показателями удельной энергоемкости 2,3 Г кал/т (328,6 кг у.т.) против 5,5 Гкал/т (785,7 кг у.т), характеризуется меньшими издержками производства, расходом сырьевых материалов, выбросами в окружающую среду, быстрее реагирует на изменение потребностей по сортаменту и качеству проката, определяемых рынком потребителей. [c.512] В настоящее время в мире работает более 1200 дуговых печей и, вероятно, в среднем еженедельно может вводиться в работу одна новая печь. Доля выплавляемой электростали в мире в 1995 г. достигла 32,6 % от всей выплавляемой стали при сохранении существующего темпа роста обьем выплавки стали в дуговых печах может достичь к 2010 г обьема выплавки в кислородных конвертерах [11.44]. [c.512] Таким образом, исходя из существующих требований к качеству металла, перспектив дальнейшего расширения использования легированных сталей и сплавов, необходимости применения лома повышенного количества, возможности снижения энергетических затрат, в настоящее время прослеживается отчетливая тенденция увеличения доли электростали в общем объеме производства стали. По данным фирмы ФЕСТ Альпине , Австрия, в период с 1992 по 2000 гг. в США доля электростали возрастала с 37 до 40-50 %, а в Японии — с 31 до 45 %. Доля электростали в Германии увеличена с 23 до 35% [1141]. [c.512] Как отмечалось, технико-экономические показатели дуговых печей за последние 30 лет улучшились в несколько раз и составляют в перспективе продолжительность плавки 35 мин, расход электроэнергии менее 1000 кВт ч/т (280 МДж/т), расход электродов 0,8 кг/т. [c.513] Обеспечение заданного состава и температуры стали выделено в самостоятельное звено и реализуется средствами внепечной обработки. Подобное разделение оправдано с энергетической точки зрения, поскольку обеспеченная высшим энергетическим потенциалом дуговая печь не имеет права использовать этот потенциал только в течение примерно половины цикла плавки, как это происходит на печах, работающих по устаревшим технологиям. Более того, современный набор технологий внепечной обработки позволяет выполнять эти операции в ковше более эффективно, чем в дуговой печи [11.44]. [c.513] Основные энерготехнические аспекты усовершенствования выплавки стали в дуговых печах определяются следующими обстоятельствами [11.44-11.46]. Прежде всего, основным аспектом является обеспечение требований к шихте, обеспечивающих снижение энергоемкости и источников загрязнения стали. [c.513] Тенденция увеличения доли электростали в основном и объяснялась тем, что уже в 1990 г. в мире количество скрапа в среднем от всего обьема металлической шихты составило 55 % (или 425 млн. т). Например, в Японии при существующем металло-фонде 1 млрд. т прогнозируется увеличение запаса скрапа не менее чем на 1 млн. т/ год. При этом, как известно, оптимальное количество скрапа в шихте конвертеров составляет 25 %. [c.513] В связи с этим во всех развитых странах большое внимание уделяется вопросам улучшения качества лома и усовершенствованию технологии его переработки. По всем прогнозам, качество лома, и прежде всего по загрязненности цветными металлами, будет ухудшаться. Во Франции на основании модельных расчетов пришли к выводу, что через 50 лет содержание меди в ломе и выплавляемой из него стали увеличится с 0,2-0,3 % до 0,4-0,5 %, причем основное увеличение произойдет в ближайшие 10-15 лет во всех видах лома. Отмечается, что содержание меди за последние 6 лет в тяжеловесном ломе возросло по той причине, что произошел переход от лома из стали конвертерной плавки к лому из стали, выплавленной в электропечах. [c.513] Практически все эти проблемные вопросы подготовки лома могут быть решены, однако стоимость лома в этом случае может достигнуть стоимости железа прямого восстановления и даже повысить ее. Тем не менее, проблема подготовки лома приобретает все более глобальный принципиальный характер, так как очевидно, что без ее кардинального решения возможность стабильного производства, прежде всего в электропечах, большинства высококачественных сталей становится весьма проблематичной уже в ближайшем будущем. И если в Японии эта проблема возведена в ранг государственной, то в России ей не уделяется внимания. Последствия такого подхода могут иметь катастрофические последствия для отечественной качественной металлургии уже в первой четверти нового столетия. [c.514] Решением проблем снижения загрязненности стали является использование первородных видов железа железо прямого восстановления, карбид железа, чушювый и жидкий чугун. Доля альтернативных источников железа в будущем значительно повысится. [c.514] С точки зрения отраслевых энергозатрат (см. п. 11.8.2) выгодно использовать чугун в жидком состоянии. При 20-30 % жидкого чугуна в шихте расход электроэнергии становится ниже 300 кВт ч/т. Ожидается, что при доле его в шихте более 45 %, расход электроэнергии будет ниже 200 кВт ч/т. [c.515] Отмеченные успехи в совместном использовании жидкого чугуна и металлизованного железа в электропечах свидетельствуют и о перспективности процесса ЛП в процессах получения легированной стали (см. п. 11.6.3). [c.515] Вернуться к основной статье