“雙碳”目标背景下，探索突破性技術和工藝的發展應用是未來鋼鐵工業的主要發展方向。
目前中國的粗鋼生産主要以高爐－轉爐煉鋼為主。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，利用電弧熱效應，将廢鋼融化為鋼水，實現了“以電代煤”，具有良好的降碳效應。“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”冶煉技術生産鋼坯，從而實現煉鋼過程CO2的近零排放。
電弧爐短流程煉鋼工藝是什麼？
電弧爐煉鋼是利用電弧的熱效應加熱爐料進行熔煉的煉鋼方法。通過石墨電極向電弧煉鋼爐内輸入電能，以電極端部和爐料之間發生的電弧為熱源進行煉鋼。
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。
電弧爐綠色化生産技術有哪些？
電弧爐綠色化生産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利用效率。為實現電弧爐綠色化生産，相繼研發了餘熱回收、焦炭替代、廢鋼預熱等關鍵技術。
餘熱回收：電弧爐冶煉過程中會産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20%，對煙氣中的能量進行有效利用，可以節約大量能源，從而間接地降低CO2的排放。
焦炭替代：傳統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行配碳。在電弧爐綠色化生産中，應盡可能減少不可再生的化石能源如焦炭等消耗。
廢鋼預熱：廢鋼經過預熱後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能技術。
國内電弧爐短流程煉鋼工藝發展現狀如何？
随着“雙碳”目标的推進、廢鋼資源的迅速增加以及廢鋼價格的降低，電弧爐煉鋼在中國将成為重要的煉鋼工藝。
未來電弧爐煉鋼将進一步優化基于配料、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、質量、成本、環保等于一體的電弧爐煉鋼流程，最終實現電弧爐綠色、智能、高效和低成本煉鋼的目标，進一步推動鋼鐵工業轉型升級。
中國科協科普部
新華網
聯合出品
來源： 新華網
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