短流程冶煉技術(高爐-中頻爐)熔煉工藝即高爐與中頻爐進行雙聯(lián)工作-短流程中頻爐工藝,是將高爐熔化的鐵水導入中頻熔化保溫電爐,進行升溫、保溫、調質工作。
雖然傳統(tǒng)的電弧爐在冶煉行業(yè)占據著統(tǒng)治地位,但感應爐的冶煉原理使其具有先天的區(qū)別于電弧爐的優(yōu)勢。
第一是冶煉收得率。電弧爐以電極和原料間的短路引起高溫電弧來熔化原料。而感應爐則是以交流磁場在原料內引起感應渦流而使原料發(fā)熱熔化。高溫電弧會引起金屬成分的氣化和氧化,而渦流損耗則是直接加熱金屬的內部,并且升溫均衡。統(tǒng)計表明,兩者的收得率相差大于5%。這意味著超過5%的原料在電弧爐中被浪費了,同時原料中的合金元素也大量流失。不僅是資源的浪費,也使企業(yè)損失了可觀的經濟效益。
第二是能耗指標。電弧爐的短路工作模式,使得其電極間的工作電壓不能太高,否則造成的短路沖擊過大,影響電網和設備本身的穩(wěn)定性和可靠性。電弧爐工作電壓通常只有200~400伏,而感應爐的工作電壓可以高達3000V以上。從電能傳輸理論很容易理解,高壓小電流工作模式就是節(jié)能的關鍵。綜合能耗指標,同容量感應爐比電弧爐低50度/噸鋼。
第三是環(huán)保性。電弧爐的高溫電弧引發(fā)強烈的燃燒、氧化和氣化,產生的煙氣量極大,通常達到3000~5000m3/噸,而感應爐一般只有1000m3/噸,為電弧爐的1/3以下,并且煙氣中粉塵濃度也大大降低。因此環(huán)保處理成本低,容易達到環(huán)保排放的標準。
第四是電網污染,閃變嚴重。因為電弧爐為間隙式短路工作模式,而感應爐為連續(xù)穩(wěn)定負載。
電弧爐的主要優(yōu)勢在于可以直接在爐內進行吹氧去硫脫碳的工藝,因此其冶煉原料可以較雜,但是感應爐配備爐外精練設備后,其產品質量同樣是穩(wěn)定可靠的。
采用這種感應電爐進行熔化,再配以精煉爐進行調質,生產合格的鋼水,經過連鑄(生產鋼坯)或模鑄(生產鑄件)形成粗產品,供軋制或精加工。