电炉新技术-32页-BPPT课件
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综合应用这些技术，与计算机控制、管理和炉外精炼相配合，已 经使得电炉的平均冶炼周期达到60min，电耗达到400kWh/t，电极消 耗达到2kg／t的高水平，即“642”，有的看见“531”的高水平。
直流电弧炉、新式废钢预热及二次燃烧等技术的实施又使电炉技 术水平达到了一个新的高度，进一步缩短了冶炼周期，降低了电耗和 电极消耗，见图5-3，而且闪烁、噪声、耐材消耗都明显得到改善。
24.11.2020
4
2007.9宝钢负责起草的“钢铁工业大气污染物排放标 准”（征求意见稿）：其中就烟尘排放浓度限值，对不同 设备提出不同的要求，意见稿建议：转炉、电炉及精炼炉 烟尘排放浓度限值分为：“现源”规定35mg／m3 ，“新 源”规定20mg／m3 ；美国电炉（铸造）分别为：11.45mg ／ m3 ，4.58mg／m3 ；欧盟、英国、德国电炉炼钢控制水 平均在15mg／m3 。
途径二是治本的办法，它使电炉对电网和自身影响的 各种量值大部分就地消除了，故其使用范围越来越大，前 途广阔。
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2）高次谐波（或谐波电流） 由于电弧电阻的非线性特性等原因，使得电弧电流波 形产生严重畸变，除基波电流外，还包含各高次谐波。 谐波电流注入电网，将危害共网电气设备的正常运行， 如使发电机过热，使仪器、仪表、电器误操作等。 抑制的措施是：采取并联谐波滤波器，即采取Ｌ、Ｃ 串联电路。 实际上，电网公害的抑制常采取闪烁、谐波综合抑制， 即静止式动态无功补偿装置——SVC装置，见图5-2。但 SVC装置价格很贵，使得电炉投资成本大为提高。
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图5-2 静止式动态无功补偿装置
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5.1.4 超高功Байду номын сангаас电炉技术效果
UHP电炉冶炼工艺的基本指导思想是高效、节能、低消耗。而应 用于UHP电炉的各项技术，如UHP供电，强化吹氧（含氧-燃助熔）， 水冷炉壁与水冷炉盖，底吹搅拌，长弧泡沫渣，无渣出钢及废钢预热 等都是在这种思想指导下开发出来的。
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图5-3 电炉炼钢技术的发展
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13
5.1.5 结语
UHP电炉不仅变压器额定功率要高，功率水平要高， 而且功率利用率要高，工艺及工艺流程要优化，电炉产 生的公害要得到有效的抑制。
UHP电炉工艺突出一个“快”字，即快速熔化、提 前脱磷以及强化脱碳，而不是简单地将原有工艺一分为 二。
现代电炉冶炼工艺要点：快速熔化与升温，脱磷及脱碳操作等要点。 钢液的合金化：合金的用途、种类以及合金加入时间的原则，给出
“n元合金计算公式”。 UHP电炉的发展背景，采用UHP电炉的目的及其主要优点。 UHP电炉的主要技术特征：功率水平要高、功率利用率要高、流程
要优化，以及公害要进行抑制。
24.11.2020
冶金学—炼钢篇
电炉炼钢及炉外精炼
阎立懿
东北大学钢铁冶金研究所
2008年10月29～11月24日沈阳
（No7）
主要内容
电炉炼钢及其发展 电炉炼钢设备及其电热特性 电炉炼钢原料及冶炼工艺 电炉新技术、新工艺 炉外处理 中国钢铁与大型电炉现状
24.11.2020
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上次介绍第五章“现代电炉炼钢新技术”的内容
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解决的办法有两种： 一是要有足够大的电网，即电炉变压器要与足够大的电
压、短路容量的电网相联，德国规定：
P 网短 8P 0 n4n 8P 0 n
一般认为，若供电电网公共连接点（PCC）的短路 容量是变压器额定容量的80倍，就可视为足够大。 二是采取无功补偿装置进行抑制， 如采用晶体管控制 的电抗器（TCR）。（国家标准GB12326-2000规定， ≤ 35kV时，电压波动限值2%）
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两种途径相比，途径一是治标的方法，因为电炉对电 网和自身影响的各种量值并未消除，而是送到更高电压级 的电网去扩散。
随着电炉及大容量用电设备的不断建设发展，这些量 值在电网中增加积累、泛滥成灾，将会形成电网所不能接 受的程度，而增加了对广大用户的影响，因此，使用范围 越来越小。
对二恶英——PCDD/Fs排放限值为：0.2ng-TEQ/ m3 ， 欧盟排放限值为：0.1ng-TEQ/ m3 ；其他国家多为：0.2～ 0.4ng-TEQ/ m3 。
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UHP电炉产生噪音高达110dB，要求设法降低。噪音 对环境的影响，据科学家证明如表5-3。
为此，许多国家都制订标准，如德国标准要求，距噪
从提高生产率和降低消耗方面考虑，要求UHP电炉 具有最短的熔化时间和最快的升温速度以及最少的辅助 时间，以期达到最佳经济效益。
＞150
鼓膜出血， 失去听力
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（2）电网公害
电炉产生的电网公害主要包括电压闪烁与高次谐波。 1）电压闪烁（或电压波动） 电压闪烁实质上是一种快速的电压波动。它是由较大 的交变电流冲击而引起的电网扰动。电压波动可使白炽灯 光和电视机萤屏高度闪烁，电压闪烁由此得名。 UHP电炉加剧了闪烁的发生。当闪烁超过一定值（限 度）时，如0.1～30Hz，特别是1～10Hz闪烁，会使人感到 烦躁，这属于一种公害，要加以抑制。
声 源 300m 处 的 噪 音 强 度 为 Ｎ . Ｉ 300≤60dB （ 白 天 ） ， ≤45dB（夜晚）。 GB12348-90规定为45～70dB。
采用电炉封闭罩可以满足，罩外的噪音强度能达80～ 90dB。
噪音/ dB
影响 程度
＞50
影响睡眠 与休息
＞70
干扰谈话 影响工作
＞90
影响听力，引起神经衰 弱、头疼、血压升高
3
5.1.3 超高功率电炉技术特征
5.1.3.4 电炉产生的公害要进行抑制 （1）烟尘与噪音 UHP电炉在炼钢过程中产生烟尘＞20000mg／m3， 而 国 家 对 排 放 粉 尘 含 量 的 现 行 标 准 GB9078-1996 为 ＜ 100～150mg／Nm3 。因此，电炉必须配备排烟除尘装置， 使排放粉尘含量达到标准要求。 目前，较合理的办法是采用炉顶第四孔+封闭罩和屋 顶大罩结合排烟法的三级排烟，除尘采用布袋除尘。以 满足即将出台的新标准更高的要求。
直流电弧炉、新式废钢预热及二次燃烧等技术的实施又使电炉技 术水平达到了一个新的高度，进一步缩短了冶炼周期，降低了电耗和 电极消耗，见图5-3，而且闪烁、噪声、耐材消耗都明显得到改善。
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2007.9宝钢负责起草的“钢铁工业大气污染物排放标 准”（征求意见稿）：其中就烟尘排放浓度限值，对不同 设备提出不同的要求，意见稿建议：转炉、电炉及精炼炉 烟尘排放浓度限值分为：“现源”规定35mg／m3 ，“新 源”规定20mg／m3 ；美国电炉（铸造）分别为：11.45mg ／ m3 ，4.58mg／m3 ；欧盟、英国、德国电炉炼钢控制水 平均在15mg／m3 。
途径二是治本的办法，它使电炉对电网和自身影响的 各种量值大部分就地消除了，故其使用范围越来越大，前 途广阔。
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2）高次谐波（或谐波电流） 由于电弧电阻的非线性特性等原因，使得电弧电流波 形产生严重畸变，除基波电流外，还包含各高次谐波。 谐波电流注入电网，将危害共网电气设备的正常运行， 如使发电机过热，使仪器、仪表、电器误操作等。 抑制的措施是：采取并联谐波滤波器，即采取Ｌ、Ｃ 串联电路。 实际上，电网公害的抑制常采取闪烁、谐波综合抑制， 即静止式动态无功补偿装置——SVC装置，见图5-2。但 SVC装置价格很贵，使得电炉投资成本大为提高。
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图5-2 静止式动态无功补偿装置
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5.1.4 超高功Байду номын сангаас电炉技术效果
UHP电炉冶炼工艺的基本指导思想是高效、节能、低消耗。而应 用于UHP电炉的各项技术，如UHP供电，强化吹氧（含氧-燃助熔）， 水冷炉壁与水冷炉盖，底吹搅拌，长弧泡沫渣，无渣出钢及废钢预热 等都是在这种思想指导下开发出来的。
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图5-3 电炉炼钢技术的发展
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5.1.5 结语
UHP电炉不仅变压器额定功率要高，功率水平要高， 而且功率利用率要高，工艺及工艺流程要优化，电炉产 生的公害要得到有效的抑制。
UHP电炉工艺突出一个“快”字，即快速熔化、提 前脱磷以及强化脱碳，而不是简单地将原有工艺一分为 二。
现代电炉冶炼工艺要点：快速熔化与升温，脱磷及脱碳操作等要点。 钢液的合金化：合金的用途、种类以及合金加入时间的原则，给出
“n元合金计算公式”。 UHP电炉的发展背景，采用UHP电炉的目的及其主要优点。 UHP电炉的主要技术特征：功率水平要高、功率利用率要高、流程
要优化，以及公害要进行抑制。
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冶金学—炼钢篇
电炉炼钢及炉外精炼
阎立懿
东北大学钢铁冶金研究所
2008年10月29～11月24日沈阳
（No7）
主要内容
电炉炼钢及其发展 电炉炼钢设备及其电热特性 电炉炼钢原料及冶炼工艺 电炉新技术、新工艺 炉外处理 中国钢铁与大型电炉现状
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上次介绍第五章“现代电炉炼钢新技术”的内容
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解决的办法有两种： 一是要有足够大的电网，即电炉变压器要与足够大的电
压、短路容量的电网相联，德国规定：
P 网短 8P 0 n4n 8P 0 n
一般认为，若供电电网公共连接点（PCC）的短路 容量是变压器额定容量的80倍，就可视为足够大。 二是采取无功补偿装置进行抑制， 如采用晶体管控制 的电抗器（TCR）。（国家标准GB12326-2000规定， ≤ 35kV时，电压波动限值2%）
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两种途径相比，途径一是治标的方法，因为电炉对电 网和自身影响的各种量值并未消除，而是送到更高电压级 的电网去扩散。
随着电炉及大容量用电设备的不断建设发展，这些量 值在电网中增加积累、泛滥成灾，将会形成电网所不能接 受的程度，而增加了对广大用户的影响，因此，使用范围 越来越小。
对二恶英——PCDD/Fs排放限值为：0.2ng-TEQ/ m3 ， 欧盟排放限值为：0.1ng-TEQ/ m3 ；其他国家多为：0.2～ 0.4ng-TEQ/ m3 。
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UHP电炉产生噪音高达110dB，要求设法降低。噪音 对环境的影响，据科学家证明如表5-3。
为此，许多国家都制订标准，如德国标准要求，距噪
从提高生产率和降低消耗方面考虑，要求UHP电炉 具有最短的熔化时间和最快的升温速度以及最少的辅助 时间，以期达到最佳经济效益。
＞150
鼓膜出血， 失去听力
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（2）电网公害
电炉产生的电网公害主要包括电压闪烁与高次谐波。 1）电压闪烁（或电压波动） 电压闪烁实质上是一种快速的电压波动。它是由较大 的交变电流冲击而引起的电网扰动。电压波动可使白炽灯 光和电视机萤屏高度闪烁，电压闪烁由此得名。 UHP电炉加剧了闪烁的发生。当闪烁超过一定值（限 度）时，如0.1～30Hz，特别是1～10Hz闪烁，会使人感到 烦躁，这属于一种公害，要加以抑制。
声 源 300m 处 的 噪 音 强 度 为 Ｎ . Ｉ 300≤60dB （ 白 天 ） ， ≤45dB（夜晚）。 GB12348-90规定为45～70dB。
采用电炉封闭罩可以满足，罩外的噪音强度能达80～ 90dB。
噪音/ dB
影响 程度
＞50
影响睡眠 与休息
＞70
干扰谈话 影响工作
＞90
影响听力，引起神经衰 弱、头疼、血压升高
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5.1.3 超高功率电炉技术特征
5.1.3.4 电炉产生的公害要进行抑制 （1）烟尘与噪音 UHP电炉在炼钢过程中产生烟尘＞20000mg／m3， 而 国 家 对 排 放 粉 尘 含 量 的 现 行 标 准 GB9078-1996 为 ＜ 100～150mg／Nm3 。因此，电炉必须配备排烟除尘装置， 使排放粉尘含量达到标准要求。 目前，较合理的办法是采用炉顶第四孔+封闭罩和屋 顶大罩结合排烟法的三级排烟，除尘采用布袋除尘。以 满足即将出台的新标准更高的要求。