“雙碳”目標(biāo)背景下，探索突破性技術(shù)和工藝的發(fā)展應(yīng)用是未來鋼鐵工業(yè)的主要發(fā)展方向。

(資料圖)

目前中國的粗鋼生產(chǎn)主要以高爐－轉(zhuǎn)爐煉鋼為主。該工藝涉及從原料加工到煉鐵、煉鋼的全流程，因此具有較高的能耗和碳排放強度。其中，煤炭是該工藝的主要燃料以及CO2排放的主要來源。

相比之下，電弧爐短流程煉鋼工藝以回收的廢鋼作為主要原料，以電力為能源介質(zhì)，利用電弧熱效應(yīng)，將廢鋼融化為鋼水，實現(xiàn)了“以電代煤”，具有良好的降碳效應(yīng)。“近零碳排放”電弧爐煉鋼采用綠色清潔能源冶煉低碳或微碳原輔材料，通過“非涉碳”冶煉技術(shù)生產(chǎn)鋼坯，從而實現(xiàn)煉鋼過程CO2的近零排放。

電弧爐短流程煉鋼工藝是什么？

電弧爐煉鋼是利用電弧的熱效應(yīng)加熱爐料進(jìn)行熔煉的煉鋼方法。通過石墨電極向電弧煉鋼爐內(nèi)輸入電能，以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進(jìn)行煉鋼。

電弧爐煉鋼以廢鋼為主要原料，合金、石灰、增碳劑等為輔助原料。電弧爐煉鋼的基本工藝包括扒渣補爐、裝入金屬爐料、送電、熔化、氧化、還原精煉和出鋼。

電弧爐綠色化生產(chǎn)技術(shù)有哪些？

電弧爐綠色化生產(chǎn)主要是為了降低能源消耗、減少污染物排放以及提升資源循環(huán)利用效率。為實現(xiàn)電弧爐綠色化生產(chǎn)，相繼研發(fā)了余熱回收、焦炭替代、廢鋼預(yù)熱等關(guān)鍵技術(shù)。

余熱回收：電弧爐冶煉過程中會產(chǎn)生大量的高溫含塵煙氣，其帶走熱量約為電弧爐輸入總能量的11%，最高可達(dá)20%，對煙氣中的能量進(jìn)行有效利用，可以節(jié)約大量能源，從而間接地降低CO2的排放。

焦炭替代：傳統(tǒng)電弧爐冶煉過程中為了滿足熔池升溫及攪拌和造泡沫渣埋弧的要求進(jìn)行配碳。在電弧爐綠色化生產(chǎn)中，應(yīng)盡可能減少不可再生的化石能源如焦炭等消耗。

廢鋼預(yù)熱：廢鋼經(jīng)過預(yù)熱后再投加入爐可以縮短電弧爐的冶煉周期、降低能耗，是電弧爐冶煉的一項重要節(jié)能技術(shù)。

國內(nèi)電弧爐短流程煉鋼工藝發(fā)展現(xiàn)狀如何？

隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)、廢鋼資源的迅速增加以及廢鋼價格的降低，電弧爐煉鋼在中國將成為重要的煉鋼工藝。

未來電弧爐煉鋼將進(jìn)一步優(yōu)化基于配料、供電、供氧、輔助能源輸入、造渣等全流程的電弧爐煉鋼工藝，完善集操作、工藝、質(zhì)量、成本、環(huán)保等于一體的電弧爐煉鋼流程，最終實現(xiàn)電弧爐綠色、智能、高效和低成本煉鋼的目標(biāo)，進(jìn)一步推動鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

中國科協(xié)科普部

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