电弧炉(简称 EAF)炼钢是以电能作为热源的炼钢方法,它是靠电极和炉料间放电产生的电弧,使电能在弧光中转变为热能,并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣,冶炼出各种成分合格的钢和合金的一种炼钢方法。图5.1 是电弧炉炼钢过程示意图。
电弧炉炼钢的特点为:
(1)电能为热源,避免燃烧燃料对钢液污染,热效率高,可达 65%以上;
(2)冶炼熔池温度高且容易控制,满足冶炼不同钢种的要求;
(3)电热转换,输入熔池的功率容易调节,因而容易实现熔池加热制度自动化,操作方便;
(4) 电弧炉炼钢可以消纳废钢,是一种铁资源回收再利用过程,也是一种处理污染的环保技术 。相当于是钢铁工业和社会废钢的回收工具。由于钢铁良好的可再生性及环境、资源和能源等方面日益苛刻的要求,使得尽可能多的利用废钢成为国际趋势。废钢如得不到有效的回收和利用,将成为巨大的潜在环境污染源,有些甚至可能对水质、土壤等构成严重威胁。大量锈蚀的钢铁废料,不但造成资源的浪费,也将造成严重的粉尘污染。废钢的堆积本身也给环境带来不利影响。
(5)炼钢过程的烟气污染和噪声污染容易控制;
(6)设备简单,炼钢流程短,占地少,投资省、建厂快,生产灵活。钢铁工业产生的大量固体钢制品若不认真对待,将是巨大的潜在环境污染源,有些甚至可能对水质、土壤等构成严重威胁。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—转炉炼钢为代表的常规流程而言,以废钢为主要原料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。近年来,短流程更特指那些电弧炉炼钢与连铸—连轧相结合的紧凑式生产流程。由最近的统计将两种流程作一比较(见表 5.1),可见在投资、效率和环保等方面, 以电弧炉为代表的短流程炼钢具有明显的优越性。