2016年6月國家著手打擊地條鋼、淘汰落后產能后,替代性產能電爐開始興起。據了解，在2023年底，國內原有及新建投產的電爐共280座左右，其中容量為70t~120t的占比近80%。根據富寶廢鋼數據，截止2023年7月中旬，全國共有電爐356座，總產能達18202萬噸。
煉鋼設備的更替新增，一方面致使國內總產能勻速上升，另一方面導致國內原本儲備不足的廢鋼資源供應愈發偏緊。相對于長流程煉鋼，傳統電爐設備耗電高等特質，使其生產成本遠遠高于長流程。所以，一段時間以來，短流程電爐鋼廠生產節奏被動受限。有業內人士稱，就現有電爐鋼廠開工率在60%左右時，鋼鐵產能以及廢鋼供應都會達到一個相對平衡點。所以，不管是鋼鐵產量階段過剩或是廢鋼資源不濟，電爐鋼廠生存都相對艱難。
為了從被動僵局中跳出來，在成品價及質量相對一致的情況下，電爐鋼廠不得不從自身生產成本中要效益。部分電爐鋼廠趁著置換產能、新產能建設這個窗口，不惜花重金建設優質電爐設備。
電弧爐的爐型比較多，但主要分為頂裝料和水平裝料兩類。這兩年“頂裝料電爐”、“康斯迪電爐” 、“量子電爐”等相關字眼不絕于耳。頂裝料電爐、康斯迪電爐以及量子電爐三者的主要區別如下：
傳統頂裝料電爐，設備簡單，占地、投資較少，操作靈活簡單，適合多元化廢鋼；但其生產過程非連續性，導致熱量損失較大，且存在無組織排放等問題。理論值，一爐冶煉周期60min，電耗400kWh/t，電極消耗2.0kg/t。
康斯迪電爐（水平加料電弧爐），連續冶煉，周期較短；不開蓋，無組織排放低；廢鋼預熱，能效高。但是目前仍然存在可預熱溫度低，占地大，預熱通道漏風量大，料跨吊車作業率高，連續加料槽壽命短及送料槽堵塞，環境污染等問題。理論值，一爐冶煉周期45min，電耗360kWh/t，電極消耗1.4kg/t。
康斯迪電弧爐流程示意圖
量子電爐，全自動化，廢鋼料槽配備升降系統，虹吸式無鋼出渣，爐殼安裝、傾動、更換方式靈活，創新性廢氣處理系統，生產成本可降低20%左右。理論值，一爐冶煉周期35min，電耗280kWh/t，電極消耗0.9kg/t。
量子電弧爐煉鋼流程示意圖
水平加料電弧爐在國內應用的比較成熟。相比之下，量子電爐設備更先進，目前國內已投產量較少，目前在建或試運行的主要有如下幾家，其實際生產成本有待跟蹤。
▲福建鼎盛鋼鐵2*115t量子電爐項目預計2023年12月底試運行，分期間隔性投產。
▲成都長峰鋼鐵100t量子電弧爐項目或于2024年初左右試運行投產。
▲桂林平鋼鋼鐵120t量子電弧爐計劃2023年12月試投產。
量子電弧爐廢鋼預熱豎爐
量子電弧爐熔池示意圖
擇優生產，減少成本將是電爐鋼廠選擇的趨勢。在高投入、低回報的現實面前，電爐企業應該加快產業的轉型升級，加大對供電、冶煉、操作等方面的自動控制系統的投入，在確保安全提高生產率基礎上，確保經濟效益最大化，變被為主。
后續新增量子電爐投產后，耐火材料行業需要積極跟進，進行相應耐火材料的研發生產，提高電爐的生產效率、降低成本。
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