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在全球鋼鐵及有色金屬行業(yè)向綠色低碳轉(zhuǎn)型的浪潮中，一項誕生于近一個世紀前的技術(shù)正以全新姿態(tài)強勢歸來。由ABB首創(chuàng)的電弧爐電磁攪拌技術(shù)，歷經(jīng)數(shù)十年迭代升級，從解決傳統(tǒng)冶金工藝難點，到賦能氫還原鐵等綠色前沿技術(shù)，已然成為推動行業(yè)節(jié)能減排、提質(zhì)增效的“隱形推手”。深耕該領(lǐng)域三十余年、長期專注于電磁冶金的資深技術(shù)專家，為我們解析了這項“老技術(shù)”的“新生”之路。

潘漢玉ABB 電磁冶金領(lǐng)域資深技術(shù)專家

加入ABB已三十余年，長期專注于電磁冶金領(lǐng)域，擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗與專業(yè)底蘊。

電磁攪拌技術(shù)由ABB公司于1937年首次提出，其技術(shù)原理，是利用安裝在電弧爐爐底的電磁攪拌感應(yīng)器，通過電磁感應(yīng)原理對爐內(nèi)鋼水進行無接觸式攪拌。其核心價值在于使電爐內(nèi)熔池溫度與鋼水成分均勻化，加快鋼水熔化，穩(wěn)定生產(chǎn)流程，在提升產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量及生產(chǎn)安全性的同時，有效降低能耗與電極消耗，減少碳排放，實現(xiàn)環(huán)保與效益的雙重提升。

ABB ArcSave 電弧爐電磁攪拌器

01、再受矚目

從沉寂到爆發(fā)，契合行業(yè)低碳訴求

早期電弧爐主要承擔熔化與合金化任務(wù)，電磁攪拌對于均勻鋼水成分至關(guān)重要。但隨著二次精煉技術(shù)的成熟與普及，電爐角色逐漸簡化為“熔化工具”，對攪拌的需求顯著下降，這項技術(shù)的市場應(yīng)用一度停滯二十多年。即便如此，一些注重高品質(zhì)的特鋼、模具鋼企業(yè)，始終堅持應(yīng)用這項技術(shù)，高度認可其在提升質(zhì)量與穩(wěn)定生產(chǎn)過程方面的核心價值。

近年來，無攪拌電爐工藝的短板日益凸顯——熔池溫度與成分不均、不銹鋼冶煉中合金爐底沉積嚴重等問題，嚴重影響生產(chǎn)穩(wěn)定性與效率及噸鋼能耗。這一痛點，成為ABB再度力推ArcSave®電爐電磁攪拌技術(shù)的契機。

Arcsave技術(shù)原理示意

據(jù)潘漢玉介紹，ArcSave通過強化攪拌，可顯著縮短冶煉時間、提高產(chǎn)量和金屬收得率，進而降低能耗與生產(chǎn)成本，不僅能解決工藝難題，更精準契合了行業(yè)新時期節(jié)能減排、降本增效的核心訴求。截至目前，ABB在全球已累計安裝170余套電爐電磁攪拌器，其中包括20多套新一代ArcSave，市場接受度正快速回升。

以碳鋼電爐為例，應(yīng)用該技術(shù)后，平均每噸鋼可節(jié)約綜合能耗10-20度，減少氧氣、石灰等輔助物料消耗，折算后每噸鋼綜合生產(chǎn)成本可降低約15-30元人民幣。

而在不銹鋼電爐中，它能有效破解爐底結(jié)垢這一行業(yè)痛點，大幅提升鐵合金熔化速率與生產(chǎn)及產(chǎn)量穩(wěn)定性，間接減少碳排放，助力企業(yè)實現(xiàn)綠色生產(chǎn)目標。

02、綠色賦能

氫還原鐵的“必要伙伴”，不可替代的核心優(yōu)勢

當前，國家正全力推進鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，氫還原鐵作為綠色鋼鐵轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一，成為行業(yè)發(fā)展的重要方向。該工藝以氫氣替代傳統(tǒng)碳基還原劑，從生產(chǎn)源頭避免二氧化碳產(chǎn)生。然而，其高效穩(wěn)定運行比傳統(tǒng)工藝更依賴強制攪拌——氫還原鐵產(chǎn)出的鐵水含碳量極低，不僅導致還原鐵熔點升高、生產(chǎn)能耗增加，且熔池內(nèi)缺乏傳統(tǒng)碳氧反應(yīng)產(chǎn)生的自然攪拌，極易形成“冰山效應(yīng)”，造成溫度與成分分層，直接影響生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

“電磁攪拌技術(shù)此時就成為了氫還原鐵工藝的必需手段之一。”潘漢玉表示，該技術(shù)能有效均勻熔池溫度與成分，強化反應(yīng)過程，防止物料沉積，全方位保障這一綠色工藝的順利推進。同時，攪拌還能促進渣金反應(yīng)，進一步提高金屬收得率，減少資源浪費，從全流程實現(xiàn)綠色增效，這也是其被稱為“綠色技術(shù)”的核心原因。

在冶金攪拌領(lǐng)域，氣體攪拌雖是常用的替代方案，但與ArcSave相比存在明顯短板。氣體攪拌需通過爐底有限的透氣磚供氣，攪拌動能不足、均勻性欠佳，且透氣磚需定期維護，存在爐底漏鋼等安全風險。而ArcSave作為安裝在爐底的完整電磁系統(tǒng)，可實現(xiàn)熔池全域的高效強力攪拌，攪拌效果遠優(yōu)于氣體攪拌。更重要的是，它在運行可靠性與生產(chǎn)安全性方面具有不可替代性。

03、全球布局

從國際示范到中國落地，潛力持續(xù)釋放

實踐證明，項目規(guī)模越大，ArcSave的應(yīng)用效益越顯著。目前，ABB已在全球參與多個標志性綠色冶金項目，為氫還原鐵等低碳工藝提供技術(shù)支撐。

德國：某企業(yè)在其320噸電爐低碳煉鋼項目中，首次將ArcSave應(yīng)用于氫還原鐵工藝，成為行業(yè)標桿；

墨西哥：300噸出鋼量的大型電爐項目；

英國：塔塔鋼鐵集團的320噸出鋼量電爐項目；

韓國：浦項制鐵的320噸綠色電爐項目。上述項目均采用ABB電磁攪拌技術(shù)，為ABB在大噸位電爐上的工藝優(yōu)化與工程實施積累了寶貴經(jīng)驗。

在國內(nèi)市場，ArcSave的推廣應(yīng)用已取得階段性進展。目前，已有兩家企業(yè)共四臺康斯迪電爐采用了電磁攪拌技術(shù)。

除了應(yīng)用于電爐和氫還原鐵領(lǐng)域，電磁攪拌技術(shù)在其他場景中亦有廣闊的應(yīng)用前景。在鋼鐵行業(yè)，該技術(shù)還可用于鋼包精煉爐、連鑄機（板坯、方坯、圓坯）等環(huán)節(jié)，以提升產(chǎn)品質(zhì)量、拓展生產(chǎn)品種；在鋁加工行業(yè)，熔鋁爐應(yīng)用該技術(shù)后，可顯著改善鋁液溫度與成分均勻性，減少燒損和燃氣消耗，提升生產(chǎn)效益與產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

04、未來展望

深挖潛力，助力中國冶金綠色轉(zhuǎn)型

展望中國市場的拓展，潘漢玉認為，關(guān)鍵在于兩點：

一是持續(xù)挖掘產(chǎn)品潛力。ABB將以國內(nèi)外已投產(chǎn)項目為基礎(chǔ)，系統(tǒng)性收集、整理并展示技術(shù)應(yīng)用帶來的節(jié)能、增產(chǎn)、降耗等核心數(shù)據(jù)，用實實在在的效果讓更多國內(nèi)企業(yè)看到技術(shù)價值；

二是持續(xù)優(yōu)化成本與技術(shù)。盡管電磁攪拌技術(shù)初始投資高于氣體攪拌，但從長期運行來看，其綜合效益、運行可靠性與安全性的優(yōu)勢十分突出。

未來，ABB將通過技術(shù)創(chuàng)新，不斷優(yōu)化設(shè)備成本，讓更多中國鋼鐵及有色金屬企業(yè)能夠采用這項高效、綠色、安全的核心技術(shù)。

從解決傳統(tǒng)工藝難點，到賦能綠色前沿技術(shù)，電磁攪拌技術(shù)的“歸來”，印證了核心基礎(chǔ)技術(shù)的持久生命力。一項誕生近百年的“老技術(shù)”，正因與時代綠色需求的深度契合，被賦予全新使命。未來，ABB電磁攪拌技術(shù)，將不再僅僅是冶金企業(yè)提質(zhì)增效的工具，更將成為推動鋼鐵及有色金屬行業(yè)實現(xiàn)綠色蛻變、邁向低碳未來的“關(guān)鍵齒輪”，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動力。

塑造鋼鐵及有色金屬行業(yè)的未來

鋼鐵與有色金屬是現(xiàn)代工業(yè)文明與技術(shù)創(chuàng)新的基石。ABB金屬及電能轉(zhuǎn)換團隊，憑借多年在新項目、升級改造與全生命周期服務(wù)中積累的深厚經(jīng)驗，融合電氣化、自動化、數(shù)字化三大技術(shù)，助力用戶優(yōu)化生產(chǎn)、提升品質(zhì)與安全，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。面向未來，ABB金屬及電能轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù)團隊，以全局視野貫通研發(fā)、前端、工程、產(chǎn)品與服務(wù)，集全維度之力，智造行業(yè)新未來。