(一)短流程生產(chǎn)工藝體系的優(yōu)化

　　電爐短流程煉鋼工藝是集中了當(dāng)今先進(jìn)的煉鋼生產(chǎn)技術(shù)于一身的先進(jìn)生產(chǎn)工藝，其關(guān)鍵技術(shù)將是整體工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)、物流參數(shù)的合理匹配以及總體裝備水平的最佳配置。短流程生產(chǎn)工藝體系的整體優(yōu)化不僅包括了大型電爐及其相關(guān)配套技術(shù)、精煉技術(shù)、近終型連鑄技術(shù)等單項(xiàng)的技術(shù)優(yōu)化進(jìn)步，更需要注意建設(shè)過(guò)程中的生產(chǎn)布局優(yōu)化和生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)物流優(yōu)化和工序持續(xù)優(yōu)化。傳統(tǒng)的工程初步設(shè)計(jì)往往采用類(lèi)似工程的簡(jiǎn)單套用和基于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)的主觀判斷法，并不能體現(xiàn)全局綜合物流優(yōu)化效果，而采用仿真技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，其能夠?qū)Χ喾N方案進(jìn)行分析比較，將復(fù)雜動(dòng)態(tài)的鋼鐵運(yùn)行過(guò)程通過(guò)模型得以再現(xiàn)，可定量對(duì)多方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，優(yōu)化短流程生產(chǎn)工藝中的時(shí)間節(jié)奏和物流流量的匹配銜接，從而發(fā)揮短流程優(yōu)勢(shì)，為鋼鐵工業(yè)的資源優(yōu)化、能源優(yōu)化、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化提供了一條最優(yōu)化的工藝布局和路線。

　　(二)電爐冶煉高效化

　　電爐作為短流程工序的生產(chǎn)核心，其生產(chǎn)的高效化直接影響著該生產(chǎn)流程效益的發(fā)揮。電爐冶煉高效化追求的目標(biāo)是冶煉周期、通電時(shí)間盡可能縮短，冶煉電耗盡量降低。隨著電爐轉(zhuǎn)爐化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，電爐的熔化周期成為短流程煉鋼的研究熱點(diǎn)，已有學(xué)者以能量平衡為基礎(chǔ)分析了影響電爐熔化周期的因素，指出進(jìn)一步強(qiáng)化電弧爐煉鋼、提高生產(chǎn)率的手段主要在于提高能量供應(yīng)量和供應(yīng)強(qiáng)度，表現(xiàn)在技術(shù)層面上就是裝備的大型化、更高功率、提高化學(xué)能輸入強(qiáng)度以及減少非通電操作時(shí)間或輔助操作時(shí)間等。

　　值得一提的是，讓電爐具有高爐連續(xù)生產(chǎn)特征的CRISP連續(xù)電弧爐煉鋼工藝已成功完成中試驗(yàn)，以DRI為原料的CRISP爐，完全可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料、連續(xù)冶煉和周期出鋼：像高爐煉鐵一樣的連續(xù)煉鋼，該工藝在未來(lái)短流程的成果應(yīng)用將有效提高整個(gè)生產(chǎn)流程的生產(chǎn)效率。

　　(三)低生產(chǎn)成本的過(guò)程管理與控制

　　成本是制約短流程發(fā)展的關(guān)鍵因素。在短流程煉鋼工藝中，成本構(gòu)成包括原料成本、能源成本以及生產(chǎn)管理成本等。未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的勝利者將是那些所有擁有的技術(shù)能夠控制成本的廠家，因此任何降低成本的技術(shù)均能促進(jìn)短流程的發(fā)展。

　　l、減少原料成本的技術(shù)：如加強(qiáng)對(duì)廢鋼的分類(lèi)、加工和管理。

　　2、降低能源消耗的技術(shù)：展開(kāi)電爐供電技術(shù)優(yōu)化的研究，加強(qiáng)爐氣物理熱和化學(xué)熱的回收，如采用電爐熱裝海綿鐵以及廢鋼預(yù)熱技術(shù)以及連續(xù)上料裝置的實(shí)現(xiàn)。據(jù)報(bào)道德國(guó)奧蒙德輸送技術(shù)有限公司(Aumund fordertechnik公司)開(kāi)發(fā)出一種新的直接還原鐵輸送系統(tǒng)，可以將熱直接還原鐵密封輸送，該技術(shù)的應(yīng)用可使電能消耗降最多20%;另外，在缺電地區(qū)，可發(fā)展EOF(Energy Optimizing Furnace)的短流程煉鋼工藝。

　　3、控制生產(chǎn)成本的技術(shù)：操作過(guò)程的連續(xù)化和自動(dòng)化，縮短熱停工時(shí)間，以及圍繞縮短電爐冶煉周期的新技術(shù)和新裝備的研發(fā)，從而起到強(qiáng)化電爐冶煉，降低能耗提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，以使噸鋼能耗、耐材和電極等輔助材料消耗及勞動(dòng)成本大幅度降低。

　　(四)節(jié)能環(huán)保實(shí)現(xiàn)短流程工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

　　電爐短流程就是有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的生產(chǎn)流程，據(jù)統(tǒng)計(jì)在滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求的鋼產(chǎn)量一定時(shí)，生產(chǎn)1t電爐鋼比生產(chǎn)1t轉(zhuǎn)爐鋼可以多循環(huán)利用廢鋼500～600kg，少消耗鐵礦石1.3t，降低可比能耗265kg標(biāo)煤，減少二氧化碳排放1126.3kg。生產(chǎn)1t轉(zhuǎn)爐鋼約排放二氧化碳1.8t，生產(chǎn)1t電爐鋼約排放0.6t，為轉(zhuǎn)爐鋼的1/3。

　　從節(jié)能環(huán)保、實(shí)現(xiàn)電爐短流程可持續(xù)發(fā)展角度，需研究大量關(guān)鍵技術(shù)門(mén)，如控制電弧爐冶煉中二惡英產(chǎn)生和排放的技術(shù);以提高能源與資源利用率為目標(biāo)的多種能源與多種爐料的匹配與優(yōu)化技術(shù);以降低冷卻水能耗與水耗為目標(biāo)的氣化冷卻技術(shù);以改善氧氣利用率和降低排放為目標(biāo)的加壓與密封技術(shù);基于先進(jìn)連續(xù)檢測(cè)、成分與溫度預(yù)報(bào)模型和智能化控制技術(shù)的計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù);實(shí)現(xiàn)將材料制造、能源生產(chǎn)和廢物處理等功能相結(jié)合的綜合管理和控制技術(shù)等，讓短流程成為清潔生產(chǎn)、能量和資源循環(huán)利用的典范。

　　展望

　　Look into the future

　　與轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程相比，電爐短流程在投資、資源(包括土地)、能源(包括鐵礦石、焦煤等)和節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等方面都具有優(yōu)勢(shì)。而短流程必須依靠自主創(chuàng)新來(lái)支撐電爐煉鋼工藝，以進(jìn)一步優(yōu)化工藝過(guò)程，降低生產(chǎn)成本。隨著世界范圍內(nèi)低碳經(jīng)濟(jì)的呼聲越來(lái)越高以及國(guó)家關(guān)于節(jié)能環(huán)保等相關(guān)政策的實(shí)施，短流程的發(fā)展將會(huì)主要圍繞原料和能源兩方面展開(kāi)。因此，能適應(yīng)原料以及帶入爐內(nèi)的能量的變化，同時(shí)采用全封閉設(shè)計(jì)，高溫預(yù)熱廢鋼以及連續(xù)加料工藝的連續(xù)電弧爐煉鋼工藝在未來(lái)發(fā)展中將會(huì)比較有潛力。中國(guó)鋼鐵行業(yè)的工程公司和研究機(jī)構(gòu)應(yīng)致力于加大對(duì)煉鋼短流程工藝和設(shè)備技術(shù)方面的研發(fā)力度，形成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、獨(dú)創(chuàng)性的相關(guān)技術(shù)，逐步追上國(guó)際同行的步伐，才能在不久的將來(lái)煉鋼短流程迅猛發(fā)展的時(shí)代占據(jù)一席之地?？傊?，隨著對(duì)煉鋼短流程工藝以及各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的深入研究，中國(guó)的電爐煉鋼短流程將會(huì)有更大的發(fā)展和提升，也會(huì)大大促進(jìn)中國(guó)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。