电弧炉炼钢过程的跨尺度能量集成理论研究

郁健^1,2，李士琦¹，朱荣¹，孙开明³，王惠斌³

1. 北京科技大学冶金与生态工程学院2. 北京科大中冶技术发展有限公司3. 天津钢管集团股份有限公司

摘 要：研究分析了电弧炉炼钢过程的冶金学特征,指出供应能量对电弧炉炼钢的物质转化过程起到了决定性的作用.观察、认识到在炼钢过程中存在着微观、介观、单元操作级和工位级等尺度级的时空多尺度结构.在工位级按能量将供氧、供电两项功率单元进行跨尺度集成,形成了工位级跨尺度能量集成的一般方法,并用数学公式进行了描述.工业试验和工业生产表明:跨尺度集成的理念和方法与炼钢生产相结合可取得较好的生产效果,平均冶炼电耗为271.1kW.h.t-1,氧气消耗为40.4m3.t-1,冶炼周期为52.9min.

关键词：电弧炉;炼钢;时空结构;多尺度;能量集成;