一、技术名称：铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊技术

二、技术类别：减碳技术

三、所属领域及适用范围：钢铁行业 铁合金等工业矿热炉冶炼四、该技术应用现状及产业化情况

2015 年，我国铁合金生产能力约 5700 万t，产量约 3600 万t，铁

合金电炉数量 5122 座，年消耗电极糊超过 100 万t。电极糊在使用过程中不仅消耗大量电力，而且排放大量烟气，对大气造成严重污染。在冶炼铁合金、电石、黄磷等产品的矿热电炉中采用炭电极取代电极糊，，既可节约电力，又避免了烟气排放，具有较好的经济和环保效益。目前，该技术现已在山东、四川等地工业企业应用。

五、技术内容

       1. 技术原理

矿热炉是使用炭电极或电极糊冶炼炉料，将电能转化为热能的冶金设备。电极糊在生产过程中没有经过焙烧，在使用过程中需要使用电力进行自焙，而炭电极在使用前已进行焙烧，使用时将公母扣连接使用即可，无需使用电力，可同时减少电能消耗和污染物排放。同时， 由于炭电极电阻比电极糊低，使用过程中节电效果明显。铁合金冶炼使用专用炭电极代替电极糊，可节约电力，节省物耗，有效减少二氧化碳和污染物排放。

2. 关键技术

（1） 炭电极添加剂的配方设计技术

铁合金冶炼专用炭电极主要由石墨碎、电煅煤、煅后石油焦及粘合剂和添加剂组成。该技术将炭黑二次料作为炭电极添加剂使用，在不影响炭电极电阻率等理化指标的提前下，可增加电极强度和抗氧化性，满足铁合金冶炼专用炭电极的要求。

（2） 成型工艺参数控制技术

成型是炭电极制造的关键工序，炭制品内部裂纹主要产生在制品成型阶段。该技术综合考虑影响成型的因素（粘结剂用量、糊料和模具温度、振动时间、激振力、振幅、频率及产品规格和季节即环境温度等），采取合理的工艺参数，确保了产品质量稳定。

（3） 焙烧温度控制技术

温度控制是炭电极焙烧的关键，其控制精度直接影响炭电极的质量。采用焙烧自动控制技术，在焙烧过程中实时采集现场的火焰温度、炭电极温度、烟气温度、负压、燃料开度等现场数据，自动控制燃料喷嘴的开度，确定火道温度，准确控制当前温度与目标温度的偏差， 确保焙烧质量。

3. 工艺流程

铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊技术的原理图见图1。

图 1 铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊技术原理图

六、主要技术指标

1．电阻率：33.6 μΩ·m；

2．体积密度：1.63g/cm3；

3．灰份：1.46%；

4. 抗折强度：7.6MPa；

5. 杨氏模量：5.35GPa；

6．热膨胀系数：3.5×10-6/K。

七、技术鉴定情况

该技术获得国家授权发明专利 1 项，并于 2011 年通过过河北省科技厅成果转化服务中心的成果鉴定。

八、典型用户及投资效益

典型用户：山东永鑫集团兴源钛业有限公司、四川龙蟒矿冶有限责任公司等。

典型案例 1

案例名称：山东永鑫集团兴源钛业有限公司电炉技改项目

建设规模：年产钛铁合金 7 万 t。建设条件：适用于铁合金矿热炉冶炼，无特殊要求，主要针对大中型矿热炉。主要建设内容：改造炉顶及炭电极吊装与送电铜瓦设备。主要设备为行车、配电设施改造、使用电极配套设施等。项目总投资 1000 万元，建设期为 6 个月。年碳减排量约 1 万 tCO2，碳减排成本为 80～120 元/tCO2。产生经济效益300 万元，投资回收期约 3.3 年，改造完成后可连续运行 10 年。

典型案例 2

案例名称：四川龙蟒矿冶有限责任公司电炉改造项目

建设规模：年产钛铁合金 6 万 t。建设条件：适用于铁合金矿热炉冶炼，无特殊要求，主要针对大中型矿热炉。主要建设内容：改造炉顶及炭电极吊装与送电铜瓦设备。主要设备为行车、配电设施改造、使用电极配套设施等。项目总投资 800 万元，建设期为 6 个月。年碳减排量约 8400tCO2，碳减排成本为 80～120 元/tCO2。产生经济效益257 万元，投资回收期约 3.1 年，改造完成后可连续运行 10 年。

九、推广前景和减排潜力

铁合金冶炼专用炭电极替代电极糊，可大幅减少冶炼厂家的耗电量，并减少污染物的排放，同时炭电极自身消耗比电极糊低，降低了冶炼行业生产成本，推广前景广阔。预计未来 5 年，该技术在行业内的推广比例可达到 5%，总投资约 10 亿元，可形成的年碳减排能力约25 万tCO2。