上世纪末至今，我国引进了多台套、*的电弧炉炼钢设备，其中引进zui多的炉型是康斯迪电炉。康斯迪电炉有自己*的冶炼工艺，它采用大留钢量，依靠熔池熔化废钢，电能利用率较高。普通电弧炉的电能利用率一般在75％～80％，而康斯迪电炉的电能利用率却能达到90％左右。将预热过的废钢水平连续加入到电炉内是康斯迪电炉的一大特点，它满足了钢水熔化废钢的冶炼工艺要求。由于采用钢水熔化废钢，所以电炉大部分时间处于熔化／精炼状态，因此康斯迪电炉降低了对电网的要求，减少了对电网的影响。引进国外*的电炉设备无疑给我国电炉钢行业带来了生机，使我国的电炉钢行业的电炉炉容实现了大型化，目前国内60～150t的大电炉36台，大电炉的钢产量约占电炉钢总产量的61％。即使近些年来，在废钢及电力资源紧缺、价格高、成本比转炉钢高等很多不利条件下，我国电炉钢产量大幅增长，电炉钢的比例也有所回升。

　　经过谈判、引进和生产实践，我们不但掌握了国外这些设备和这些设备的操作技术，而且还有所创新。例如康斯迪电炉热装铁水的比例已超过50％，突破了冶炼过程中供应商对钢水含碳量的限制，快速脱碳和稳定的泡沫渣技术已成为具有“中国特色”的电弧炉炼钢技术。然而，我们在称赞这些电炉的同时也应该看到这些电炉设备存在的问题，弄清存在问题，找出解决办法，不断改造创新，这对提高我国电弧炼钢炉装备水平有着非常重要的意义。

　　一、康斯迪电炉存在主要问题

　　1．废钢预热温度低

　　多年来，电炉炼钢的专家们致力于废钢预热装置的研究，于是就产生了预热废钢炉料的多种方式和方法。从回收能量的多少（即废钢预热温度高低）来排队，从差到优的顺序应该是：水平通道预热（Consteel）、竖炉预热（Fuchs）及带燃烧器的竖炉废钢预热技术。康斯迪电炉的高温烟气单纯地从废钢炉料的上方通过，没有采用其它辅助措施，主要靠辐射将热量传给废钢并将废钢预热，较其它烟气穿过废钢料柱直接进行热交换的废钢预热方式如竖炉式电炉的废钢预热效果差得多。虽然其美国英特尔制钢公司认为该公司开发的康斯迪工艺可将废钢预热至500℃左右，设备供应商也宣传可将废钢预热到400～600℃，而KyoeiSteel（即日本共英制钢）公司的生产实践表明，经预热后的废钢温度上下不均（上高下低），距表面600～700mm处的废钢温度＜100℃，其节能效果仅为25kWh／t钢，基本与理论计算值相符。我国引进的康斯迪电炉虽然多数厂家没有实地测试过废钢预热的实际温度到底能达到多少度，但却普遍反映废钢预热效果不好，根本达不到供应商所宣传的指标。

　　2．预热通道漏风量大

　　康斯迪废钢预热装置的主要漏风点有：电炉与康斯迪废钢预热通道的衔接处（此处是*的）；预热通道水冷料槽与小车水冷料槽的叠加处；上料废钢运输机与预热通道之间的所谓动态密封装置处。动态密封装置设计思路是好的，但要准确控制则比较难，较多单位的动态密封起不到应起的作用而成为zui大的野风进入点。对于出钢量65t～70t的康斯迪电炉，供应商给出的烟气量：西宁特钢7．8万Nm3／h；石横特钢、雪丰10万Nm3／h；嘉兴和恒力为12万Nm3／h。按说10万Nm3／h烟气量是没问题的，但却有不少厂家反映除尘抽风量偏小，除尘效果不好。产生过多抽风量的主要原因是系统漏风量大造成的，这不仅造成除尘效果不好，而且经常堵塞烟道，烟气余热的再次回收也会遇到困难。如某钢厂65t康斯迪电炉，原设计烟气量为10万Nm3／h，再次用于余热回收的余热锅炉实际平均蒸发量为17t／h（设计蒸发量为30t／h），因动态密封装置*没有起到应有的作用，漏风量非常大，烟道堵塞，除尘效果差，因此进行了了改造，将抽风量定为20～23万Nm3／h，风机电机也由800KW更换为1400KW。这样改造后，仅抽风电机一项年增加运行费用200多万元，余热锅炉的蒸发量也降到3t／h左右，投资近700万元的设备形同虚设，企业的年经济损失超过500万元。

　　3．平面占地面积大

　　*，康斯迪电炉的废钢预热通道加上废钢上料运输机的长度一般达到50～60m，使宝贵的上料跨车间平面资源被白白占用，车间平面利用率降低。

　　4．料跨吊车作业率非常高

　　双吸盘电磁吊车给康斯迪废钢运输机上料，吊车作业率相当高，有的单位吊车作业率达到90％以上，这不但要求吊车司机要有熟练的操作技能，而且经常会因上料问题影响电炉生产。

　　二、废钢预热装置开发的必要性

　　追求高产、、低耗是我们的必然目标。虽然我国电炉钢有了长足进步，但就能耗与国外同行业相比，我国电炉炼钢的综合能耗偏高，尚未达到*水平。虽然我国目前电炉炼钢各方面的经济技术指标已经与*水平相当，但如果按照全部采用冷装炉料的标准进行衡量，我国电炉炼钢的技术经济指标并不乐观。表1为近几年我国重点钢铁企业电炉钢工序能耗情况。可以看出，即使拿我国2004年的平均工序能耗与1999年的*指标相比，仍有11．29Kgce／t的差距，说明我国电炉钢还有较大的节能降耗的空间。

　　“十一五”期间，国家要求降低能耗20％，可见降低能耗不仅是企业自身的要求，而且也是社会的要求。炼钢电弧炉的节能措施有多种，其中烟气余热回收、能源综合利用，成为近年来电弧炉炼钢界zui为关注的内容之一

　　电弧炉炼钢工艺产生的高温烟气中含有大量的显热和化学能，随电弧炉用氧不断强化，产生大量高温烟气使热损失增加，吨钢废气带走热量超过150kWh／t。这是电弧炉冶炼过程中zui大的一部分能量损失，充分回收这部分能量来预热废钢铁料可以大幅度地降低电能消耗。理论上废钢预热温度每增加100℃，可节约电能20kWh／mt。若考虑到能量的有效利用率，一般来讲，废钢预热温度每增加100℃可节约电能15kWh／mt左右。因此，利用烟气所携带的热量来预热废钢原料是电炉炼钢节能降耗的重要措施之一。

　　除了节约能源、降低消耗外，废钢预热带来的益处是*的。由于经过预热的废钢进一步熔化的时间会大大缩短，相应可缩短冶炼周期，提高生产率；在预热废钢的过程中，烟气流速很低，烟气中的大量粉尘沉降（过滤）下来，重新进入炉内进行冶炼，从而提高了约1％～2％的废钢铁料回收率。因此，采用废钢预热技术是电炉炼钢“一本万利”的技术措施。

　　三、新型废钢预热装置

　　针对康斯迪电炉废钢预热温度低、通道漏风量大、余热回收量少、占地面积大、废钢上料紧张等问题，我们开发了一种新型的废钢预热装置，它不仅可与新建电弧炼钢炉配套，而且也可在投资很少的情况下对现有康斯迪电炉的废钢预热装置进行改造。我们把它命名为DP系列环保节能型电炉炼钢成套设备

　　DP系列环保节能型电炉炼钢成套设备由小车式振动给料装置、烟气罩、废钢预热通道、烟气（抽风）管线和烟气流量调节装置、驱动系统、助燃烧嘴与二次风系统、冷却水系统、控制系统等组成。驱动系统采用四轴非谐激振器使预热通道内安装在桁架上的双侧壁水冷料槽产生水平方向振动，废钢在料槽内靠惯性前进。虽然它在外形上与康斯迪电炉的废钢预热装置的预热段有些相似，但却与康斯迪电炉的废钢预热装置有着本质的不同。

　　DP系列环保节能型电炉炼钢成套设备与康斯迪电炉的废钢预热装置根本区别在于：

　　1．烟气流动方向和热交换方式不同

　　康斯迪工艺的高温烟气主要从废钢预热通道内废钢料层的上部通过，靠辐射将热量传递给废钢，从而将废钢预热，其传热效率很低，废钢预热效果不好。如前述，预热后的废钢温度上下不均（上高下低），距表面600～700mm处的废钢温度＜100℃，其节能效果仅为25kWh／t钢。而FXZ型非谐振式输送装置的高温烟气是自上而下穿过废钢料层，与废钢直接进行热交换，所以废钢预热温度高，且上下较均匀，底层废钢预热温度大于400℃，上层废钢预热温度会超过600℃。可节约电能65～100kWh／mt。

　　2．预热通道内水冷料槽的结构不同

　　康斯迪工艺的水冷料槽是单一结构，烟气是从尾部烟气罩侧出烟口流出。FXZ型非谐振式输送装置的水冷料槽是双侧壁结构。内层侧壁接触废钢，下有排烟口；外层侧壁中下部安装有抽风烟道，在抽风烟道的中间安装有烟气流量调节装置。靠此特殊结构来实现烟气流动方向和烟气余热与废钢的热交换。

　　3．通道内废钢料层高度不同

　　康斯迪工艺预热通道内废钢料层高度约0．7m左右，FXZ型非谐振式输送装置通道内废钢料层高度可在1．2～1．5m左右，较康斯迪工艺料层高度高，通道内存储的废钢量大，从而延长了废钢在预热通道内停留的时间，更有助于废钢预热温度的提高。

该成套设备的研制成功，解决了我国以前只能依靠进口的被动局面，*了我国在非谐振运动输送机生产和技术上的空白，具有*水平。*连续炼钢非谐振式输送装置已装配于舞阳钢厂90t电炉，经过试运行，运行情况正常。电炉由二次加料改为一次加料，实现了连续加料自动化，节省了辅助作业时间，提高了生产节奏; 废钢在输送过程中并通过了1100度以上的炉气进行预热，提高了料温，缩短了冶炼时间。使每炉炼钢时间由48分钟降至39分钟，一天可多出3炉钢，日增产300吨，月增产9000吨，每年可提高产量10万吨左右。经过近两年的使用结果表明，达到了预期效果，产生了良好的经济、社会和环保效益

2007年4月DP系列环保节能型电炉炼钢成套设备又同样在河北永洋钢铁公司通过专家组验收并一次正式成功投产。

DP系列环保节能型电炉炼钢成套设备的研制成功和逐渐在全国钢铁企业进一步推广，打破了钢铁行业依赖进口的被动局面,对我国电炉炼钢实现绿色生产、降低成本、提高质量、赶超*水平具有重要的作用。