超高功率電弧爐是以電氣特征命名
還有最佳節能爐“EOF”(Energy Optimise Furnace)、電轉爐“EAOF”(Electric Arc Oxygen Furnace)[7]等說法,但都沒有得到冶金界一致公認,因為這些提法或過于籠統、或過于偏重,只反映了超高功率電弧爐及其配套技術發展的某些方向或趨勢。管式爐超高功率(UHP, Ultra-High-Power)還反映了電弧爐發展最本質、最具代表性的特點,這也表明電氣運行一直是電弧爐發展的原動力和技術保障。
美國人W.E.Schwabe提出的超高功率電弧爐是在60年代電爐爐型增大、電爐變壓器水平提高的背景下產生的[1,2],近年來,超高功率電弧爐及其配套技術的飛速發展,表現出許多優異特性和競爭力。一些冶金工作者認為“UHP”應為超高性能(Ultra-High Performance)[3,4],因為1臺合格的超高功率電弧爐并不只意味著比功率級別的提高,電爐而是綜合性能的改善;也有一些冶金工作者認為,“UHP”應為超高生產率(Ultra-High Productivity),超高功率電弧爐的目的就是縮短冶煉時間,提高生產率;還有一些冶金工作者認為應將“UHP”改為“UHE”(Ultra-High Efficiency)[5,6],因為超高功率電弧爐的許多新技術都圍繞節能降耗、有效利用能源而展開。
電氣運行與電爐煉鋼配套技術密切相關
電爐本身的技術發展與電氣運行密不可分,許多箱式電爐配套新技術也都圍繞電爐的電氣運行而展開,不少配套技術的實現,需要電氣運行做相應的改變。
電氣運行是制定冶煉制度的基礎和保障
冶煉一爐鋼首先要確定需要多少能量,以電能為主要能源的電弧爐煉鋼首先要保證安全、穩定的提供電能。
一臺正常工作的超高功率電弧爐,必須有合理的電氣運行制度與之相匹配,如果電氣運行制度不合理,不僅會使電耗增高、電極損耗加大、耐材侵蝕嚴重、冶煉周期延長,甚至可能造成操作無法進行。
電弧爐是巨大的電能用戶,三相電弧爐變壓器的容量可達幾十兆伏安,且所需功率數值在爐子工作期間急劇地大幅度地波動管式電爐。這就有一個怎樣提供電能的電氣運行問題。
在制定工藝制度時,要考慮變壓器容量、變壓器的利用系數、對電網的干擾(閃爍、諧波)、功率因數等電氣問題,因為這關系到冶煉時間、冶煉反應、出鋼溫度等工藝基本問題,箱式爐采取合理的供電制度不但可保證工藝的順行,還可縮短冶煉時間、降低噸鋼電耗、減少對電網干擾。