综述

特诺恩集团的电炉历史可以追溯到百年前成立的Tagliaferri电炉公司。到目前为止，在全球的电炉业绩已经累计超过2000座。同时，大吨位的电炉业绩数量也占据首位。拥有专利权的康斯迪?电炉最早的工业化生产是1989年在美国的夏洛特钢厂建成。中国的首套康斯迪?电炉订单是贵阳钢厂在1997年签订，于1999年建成投产。到目前为止，在全球的康斯迪?电炉业绩已经超过100座。

康斯迪?电炉的构成是由一条水平加料输送机构，将废钢或其它金属炉料（HBI，生铁，等）连续输送进入电弧炉。在通过预热段的过程中，电炉冶炼产生的高温烟气在预热段里对金属炉料实现了一定程度的预热，平均预热温度300-400°C。

康斯迪?电炉的发明初衷，原本只是为了减少打开炉盖用料篮加料的次数。但随着这种炉型的更多投产应用和技术上的不断完善，更多额外的优势被不断发现，开发。目前已经成为了电炉炼钢项目的首选炉型。并开始被多家公司仿制。形成了遍地开花的市场态势。

主要原因是：

1） 节能

电炉冶炼中产生的高温烟气可以在康斯迪?预热段内对废钢实现一定程度的预热，但康斯迪?工艺能够节约冶炼电耗的更重要原因是“平熔池”冶炼。由于康斯迪?连续不断地将废钢送入电炉，电炉对废钢的熔化再也不是用电极的高温电弧来熔化废钢，而是由熔池的液态钢水来直接熔化废钢。这完全改变了电炉中的工艺状态，对电炉炼钢工艺来说是一项革命性的变化。从能量传输来说，这样的电能传输效率（电能利用率）从72%提高到了93%！

2） 高产

电炉供电的负载曲线如下：

同样是由于康斯迪?连续炼钢的根本性改变，实施平熔池冶炼，电极的电弧只向液体熔池送电，绝大部分弧光可以持续被泡沫渣覆盖保护，使得同样的变压器功率下，更多的（+25%）有功功率被钢水吸收，电炉的生产能力（小时产量）可以提高25%。或者，要实现同样的生产能力，所配置的电炉变压器容量可以小25%。

3） 环保

康斯迪?电炉能在近年被市场广泛青睐，一个重要的因素是环保优势。这从两个方面体现：

a) 除尘系统规模降低

也是受益于废钢的连续加料，康斯迪?电炉冶炼不再出现料蓝废钢（或小型料斗）向电炉熔池中集中落料的场景。这些场景都会造成电炉烟尘瞬间集中爆发，从而要求配套的除尘系统要能够具有超能力捕集这样的爆燃烟气。而康斯迪?电炉工艺冶炼时的废钢是少量+连续地浸入熔池，其需要的除尘系统就是一个小功率的连续的除尘状态。

同样规模的电炉，除尘系统的能力要求减少40%。

b) 更有利于降低二噁英的产生

在康斯迪?预热段中，高温烟气（+二次燃烧）主要是以辐射的方式对废钢进行预热。烟气未全部穿过废钢料柱，故而废钢预热温度不高（300℃-400℃）。但其附带的好处是：烟气离开康斯迪?预热段时总是处于高温状态（800℃-900℃），这是二噁英完全裂解的必要条件。而这也成为了在对环保要求严格的国家和地区，对废钢预热型电炉约束条件的分水岭：康斯迪?电炉的烟气可以直接进入急速降温等后续处理环节，但其它竖式废钢预热型电炉就必须先增配烟气燃烧系统，将烟气温度再燃烧到（800℃-900℃），补足能量。从而要求建设更庞大复杂的除尘系统。

事实上，得益于全程平熔池炼钢，康斯迪?电炉对产生二噁英趋势的降低，甚至比普通顶加料电炉还有优势。

4） 降低电网冲击，降低电极消耗，收得率，N含量

这一系列的继发优势，主要来自于康斯迪?电炉的平熔池冶炼工艺：

电网冲击小—电极只对熔池钢水送电，并全程被泡沫渣覆盖；

降低电极消耗—不对固体废钢加热，无折断风险；不打开炉盖，无急冷急热损耗；

收得率—全程泡沫渣，因此渣中氧化铁可以有时间实现一定程度的还原，从而可以提高1-2%的金属收得率；

N含量降低—送电时电极弧大部分时间被泡沫渣覆盖，隔绝了高温电弧对空气中氮气的电离“增氮”。出钢钢水中的N含量可以降低15PPM。

5） 对废钢更宽容（适应性更宽）

对商业钢铁厂来说，这是康斯迪?工艺诸多优势中，含金量最高一个优势。鉴于废钢短缺的状况在不短的未来仍将持续，废钢的价格必然被需求趋势拉开差距。多数钢厂（包括转炉）喜欢用的废钢将被提价。事实证明，康斯迪?由于其机械结构本身带来的废钢便利性宽容性，钢厂更多地采用了价格更低廉的废钢，从而带来更高的经济收益。

增强型康斯迪?工艺的发展

在过去40多年的历程中，特诺恩也通过不断引进新技术，融入新思维，完善并进一步发挥了康斯迪?这一革命性的电炉工艺进步。除了十几项暂未被模仿的新型改进和创新（称为增强型康斯迪?）之外，一项重要的“增强型“改进就是和世界著名的ABB电气公司合作，共同研发的康斯迪尔?（电磁搅拌）技术，已经取得了专利。

康斯迪尔?技术通过对熔池进行强力电磁搅拌而显著提升康斯迪?工艺。电炉进行特别整合设计后，使搅拌线圈安装在电炉底部，紧靠下炉壳的无磁钢板。低频电流通过搅拌器绕组产生移动磁场，磁场渗透进入电炉底部并在钢水中产生电磁搅拌力，见下列图片。

电弧炉内的感应搅拌引入了一个新的工艺参数（动量–>给熔池内物质施加的速率），提供了冶炼工艺、给整个冶炼提供了高效的搅拌和优良的熔化速率。

搅拌可以进行定制以适应不同的电炉工艺阶段的需求，例如废钢熔化、升温、精炼、脱碳、流渣和出钢。该搅拌操作具有低成本、可靠和安全的特点，对于优质钢生产尤为有利。

康斯迪尔?具有以下的优点：

? 通过提高废钢和合金收得率、减少电耗和电极消耗，降低生产成本。

? 搅拌增强了电弧炉内热量和物质的传递，因此废钢熔化速率更快、电弧加热期间炉渣的过热度更低、熔池匀质化更好。

? 整个熔池的彻底搅拌，温度均匀。

? 热区和冷区彻底消除，同样热容下出钢温度降低，渣线耐材消耗降低。

? 生铁、铁合金和大块废钢能够被更快地熔化。

? 增加脱碳速率和氧气利用率，降低脱碳时间也使得增加原料中的生铁和铁水量成为可能。

? 渣/铁反应接近于平衡，降低钢水中的氧含量以及炉渣中的FeO含量。

? 出钢口自由打开率增加到100%。

? 增加钢包中的合金收得率，这是因为钢水中氧含量低，钢包中带渣量更低且渣中的FeO含量也更低。

? 出钢温度控制精度更高，确保到LF的到达温度，其结果是钢包多孔砖自由打开概率更高。

? 搅拌变化曲线可以自动控制，因此确保最优化和可重复性。

? 康斯迪尔? 可以通过降低出钢温度、降低渣线耐材消耗、EBT自由打开概率更高、改善冶炼工艺，从而提高安全性。

? 搅拌的完成无需多孔砖，杜绝了漏钢的风险。

? 搅拌无需维护，非常可靠。

? 搅拌器运行成本低。

由于康斯迪尔?技术和熔炼原料没有物理接触，而且不含运动部件，因此维护量也非常低。

电磁搅拌是被验证的技术，可以提供节能和降本的显著工艺进步。电炉工艺的ArcSave效果的总结如下所述：