電爐煉鋼法

電爐煉鋼法主要利用電弧熱，在電弧作用區，溫度高達4000℃。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期，在爐內不僅能造成氧化氣氛，還能造成還原氣氛，因此脫磷、脫硫的效率很高。

基本介紹

• 中文名：電爐煉鋼法
• 電爐煉鋼法：電爐煉鋼法主要利用電弧熱，
• 電爐煙塵：電爐煙塵的特點是：輕
• 煙氣溫度：煙氣溫度直接影響密閉罩

簡介

以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉爐法基建投資少，同時由於直接還原的發展，為電爐提供金屬化球團代替大部分廢鋼，因此就大大地推動了電爐煉鋼。世界上現有較大型的電爐約1400座，目前電爐正在向大型、超高功率以及電子計算機自動控制等方面發展，最大電爐容量為400t。

國外150t以上的電爐幾乎都用於冶煉普通鋼，許多國家電爐鋼產量的60～80%均為低碳鋼。我國由於電力和廢鋼不足，目前主要用於冶煉優質鋼和合金鋼。

治理技術

1、電爐煙塵

電爐煙塵的特點是：輕、細、分散性大和流動性差，極易糊袋。

2、煙氣溫度

煙氣溫度直接影響密閉罩及廠房屋頂排煙效果、爐內微負壓形成和布袋壽命。如果進入除塵器的煙氣溫度過高，布袋收縮變形使運行阻力增加。若煙氣溫度超過濾料軟化溫度，將使布袋失效或燒毀。因此含塵氣體進入除塵器前必須有事故保護的混風機構一野風閥，使得外界自然空氣充分與煙氣混合、冷卻，保證煙氣在布袋軟化點以下進入除塵器。進入除塵器的氣體溫度一般控制在110℃以下，瞬間不得超過

3、關鍵技術問題

1.集塵罩的選擇

電爐除塵系統包括一、二次煙塵的捕集和含塵煙氣的淨化。隨著除塵設備種類、性能和質量的不斷改進與完善，目前國內中小（30t以下）電爐除塵技術的焦點主要集中在出爐煙氣捕集方式的選擇上，煙氣捕集率的大小直接影響到煉鋼工人的工作環境和身心健康。國家規定，車間內粉塵的濃度應不小於10mg/Nm3，噪聲應小於85dBA。而實際上煉鋼時車間內的粉塵濃度不經治理時可達到300mg/Nm3以上，噪聲可達95dBA，煉鋼時煙塵影響吊車工的視線，對安全生產造成一定隱患。

目前國內中小電爐煙塵捕集罩的種類比較多，現就以下幾種煙塵捕集罩進行比較：

（1）側吸罩

這種捕集罩製作簡單，處理風量中等，捕集煙塵只能在冶煉時起作用，加料時不能捕集煙塵，加氧期間煙塵捕集率低，只能達到60—70%。由於捕集罩距高溫煙氣較近，很容易發生燒布袋現象。

（2）鉗形罩

鉗形罩製作比側吸罩稍複雜，它緊扣在電極孔上，捕集率較側吸罩高一些。由於罩子的吸口面積和容積受限制，吹氧時捕集率只能達到70%。由於捕集罩距火焰太近，為防止受熱變形，罩子上要設定水冷裝置，如維修不及時，容易泄漏，對安全生產造成一定隱患。鉗形罩使用壽命較低，若水質不好只能使用三個月左右，而且捕集的煙塵溫度很高，也容易發生燒布袋現象。

（3）爐頂罩

爐頂罩安裝在電爐上方，為方便更換電極，罩子設計成旋轉擺動罩，基本不影響冶煉操作。爐頂罩的煙塵捕集率一般，在吹氧時煙塵捕集率比前兩種捕集罩高一些。這種罩子要求系統風量較大，由於爐頂罩離爐蓋有一定距離（約2m以上），所以易受橫向風影響，其煙塵捕集率很難達到80%。

（4）屋頂大罩

屋頂大罩對電爐冶煉全過程的煙塵都可起到捕集作用，不影響電爐冶煉操作。這種捕集罩離電爐遠，只有煙塵上升到罩口附近，屋頂大罩才能發揮捕集作用，屬於接受型捕集罩。在高溫煙氣上升過程中，不斷有冷空氣摻入，一方面降低了煙氣溫度，另一方面增加了含塵氣體總量，而且隨著煙氣上升，擴散範圍越來越大，捕集罩的罩口面積必須隨之增大，因此，除塵系統所需的處理風量比其它捕集罩都大，從而使除塵器過濾面積、管路直徑、系統動力消耗等大大增加。屋頂大罩是一種投資很高的電爐除塵方式，而且比爐頂罩更易受橫向風影響，吹氧時煙塵捕集率只有60—70%左右。

（5）移動式半密閉罩

移動式半密閉罩由固定罩和移動罩組成，電爐在出鋼和換電極等操作時，移動罩打開以方便操作。電爐冶煉時移動罩閉合，因此，移動式半封閉罩在熔化期、氧化期、還原期能有效地捕集操作，捕集率高達95%以上，電爐廠房上空不見煙塵，且基本不影響電爐操作，還能起到降低電爐冶煉噪聲的作用。另外，在發生瀑火或鋼水飛濺事故時，這種捕集罩還可起到安全防護作用。其缺點是加料和出鋼不能捕集煙塵。移動式半密閉罩採用的系統風量和設備投資都較為適中，從性價比來看是一種比較好的投資方式。

通過以上幾種煙塵集罩的對比，認為電爐煙塵治理採用移動式半密閉罩捕集煙塵是比較合適的。

2.除塵器的選擇

常用的除塵器主要有分室反吹袋式除塵器，機械迴轉扁布除塵器，低壓脈衝長袋除塵器，三種除塵器各有優缺點。

分室反吹處理風量範圍寬，尤適於大風量系統；備品備件少，維護量小；如採用內濾，濾袋安裝時不需骨架，濾袋無磨損，換袋簡單幹淨；反吹風機清灰，對外圍條件要求少。其缺點是相對面積較大；清灰能力中等。

機械迴轉扁布袋除塵器設備緊湊，占地面積較小；反吹風機清灰，對外圍條件要求少。其缺點是過濾面積受限制；換袋困難，布袋易磨損，人直接接觸粉塵；若過濾風速偏高，常有清不下灰的現象。

低壓脈衝長袋除塵器氣布比高，設備緊湊，占地面積小，適於處理中等風量系統；壓縮空氣直噴式清灰，動力大，效果好，運行阻力低。其缺點是布袋直徑受限制；零部件多，脈衝閥易損壞，維護、維修量大；外圍條件要求多；壓縮空氣要除油除水；有骨架外濾，布袋易磨損；換袋時人接觸粉塵。

綜合各方面因素考慮，認為在電爐煙塵治理中選用分室反吹袋式除塵器比較適宜。

3.除塵器濾料的材質

濾料是袋式除塵器的核心部分，其性能對除塵器運轉有很大影響，選擇濾料時必須考慮含塵氣體的特徵，如粉塵和氣體性質（溫度、濕度、粒徑、含塵濃度等）。

性能良好的濾料應容量大，吸濕性好，效率高，阻力低，使用壽命長，同時具備耐濕、耐磨、耐腐蝕、機械強度高等優點。從性價比來看，建議選用傳統的滌綸針刺氈。

4.清灰技術

清灰性能的好壞直接影響過濾效率和布袋壽命，目前國內各種袋式除塵器其清灰方式大致可分為機械振動、氣流反吹、脈衝噴吹三大類，這三種方式各有利敝。

機械振動清灰雖然耗電少、維修方便，但由於清灰作用不強、影響布袋壽命等原因在電爐冶煉時套用越來越少。