Основные положения

Концентрированный ввод огромного количества тепловой энергии в сочетании с простотой регулирования подводимой мощности, широким набором технических и технологических средств ведения плавки является неоспоримым преимуществом дуговой сталеплавильной печи в сравнении с другими плавильными агрегатами и обеспечивает возможность достаточно быстрой адаптации ДСП в самых различных географических районах и экономических условиях.

С середины 80-х годов ХХ века развитие черной металлургии происходит в условиях энергетического кризиса и сопровождается снижением темпов роста, заметными колебаниями потребности мирового рынка металлопродукции и ужесточением требований к качеству в условиях снижения себестоимости. Поэтому практика работы металлургических предприятий выносит на передний план совершенствование тех элементов техники и технологии, которые в наибольшей степени определяют эффективность работы сталеплавильного комплекса в целом. Сформировавшаяся в эти годы новая система технологического построения (один сталеплавильный агрегат – одна МНЛЗ) предопределила прогресс в развитии сталеплавильного производства в части высокой производительности и возможности организации устойчивого энерго- и ресурсосберегающего технологического модуля.

Сталелитейный модуль представляет собой универсальное технологическое звено в системе производства металлопродукции, часто автономную самостоятельную единицу (мини металлургический завод), который имеет оформленную технологическую структуру (выплавка углеродистого полупродукта – внепечная обработка – разливка стали) с агрегатным составом построенным в одну линию: ДСП (кислородный конвертер) – агрегат «ковш-печь» - вакууматор – МНЛЗ. При этом в рамках сталелитейного модуля продолжительность внепечной обработки существенно не ограничена временем нахождения расплава в сталеразливочном ковше, что позволяет в пределах технологической необходимости применить ту или иную последовательность технологических операций, а также сгладить конфликт производительности плавильного агрегата и МНЛЗ во всем диапазоне режимов работы и сортамента выпускаемой металлопродукции.

Развитие и трансформация агрегатов, входящих в состав сталелитейного модуля, привели к изменению технологических функций дуговой сталеплавильной печи, которые в настоящее время сводятся к плавлению металлошихты и нагреву расплава, обезуглероживанию, дефосфорации и бесшлаковому выпуску углеродистого полупродукта. При этом часовая производительность печи становится основной ее характеристикой и для печей вместимостью 100 – 200 т достигает 180 т/ч, а мощность печного трансформатора иногда превышает 1 МВА/т. Кроме того, для современной дуговой электропечи, работающей в составе мини металлургического завода, характерны следующие отличительные особенности:

• плавильный агрегат, работая в дискретном режиме с максимально возможной производительностью, должен обеспечивать заданный квазинепрерывный процесс разливки стали на МНЛЗ;
• применение широкого спектра технических и технологических приемов ведения плавки для получения расплава стабильного химического состава и температуры, позволяющих обеспечить высокую ценовую конкурентоспособность готовой продукции и быструю адаптацию к изменяющимся условиям;
• конструктивное оформление агрегата и технология электроплавки должны гарантированно обеспечивать экологическую безопасность в условиях непрерывного ужесточения требований к защите окружающей среды.

Наблюдающаяся в последние годы жесточайшая конкуренция на рынке металлургической техники и технологии породила разнообразие коммерческих названий процессов и плавильных агрегатов. Естественно, что все они отражают стремление дальнейшего повышения ценовой конкурентоспособности металлопродукции. На современном этапе развития электропечестроения можно выделить следующие основные направления совершенствования конструкции дуговых печей.