高爐-中頻感應電爐雙聯短流程熔煉工藝是将煉鐵和鑄造結合起來，直接将高爐鐵液（代替生鐵錠）加入感應電爐與廢鋼、回爐料和鐵合金等一起熔制，經成分調整和過熱保溫處理後出爐澆注鑄件。此工藝稱為：短流程雙聯熔煉工藝。

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高爐-中頻爐雙聯短流程熔煉工藝

1.1 雙聯短流程熔煉工藝節能減排效果明顯

實現綠色鑄造的途徑大緻有3個方面：①鑄件設計高精度、高強度、薄壁化、輕量化及鑄件修補再生。②生産過程節能減排降耗。③企業“三廢”治理。其中：生産過程節能降耗和減少排放應是重點。

雙聯短流程熔煉，直接将高爐鐵液用于鑄件生産能充分利用其潛熱，節約能源。與生鐵錠等原料經沖天爐二次加熱用于鑄件生産相比，可節約焦炭100%， 減少爐渣95%以上， 減少煙氣、粉塵、CO、SO2、HF 排放（熔化每t 鑄件約需排放煙氣：800 m3/t,粉塵：2.8-12 kg/t，CO：8.0-96kg/t，SO2：0.08-0.48 kg/t，HF：0.16-0.4 kg/t。Si、Mn 元素燒損降低10%-20%，Fe 的損耗降低15%以上。

高爐-中頻爐雙聯短流程熔煉工藝技術，省去了高爐鐵液鑄錠和生鐵重熔環節，有效縮短了工藝流程，降低了能源消耗，減少了廢物排放，節能環保。是一種節能、高效、降成本的鑄造生産方法。

1.2 我國十分重視雙聯短流程熔煉工藝的應用

國家發改委發布自2011 年6 月1 日起執行的新版《産業結構調整指導目錄（2011 年本）》把直接利用高爐鐵液生産鑄鐵件的短流程熔化工藝與裝備等列入鼓勵類項目。據相關報道稱，“短流程”工藝是工業和信息化部和中國鑄造協會重點推廣的優化技術之一，山西省及相關省份都把鑄造高爐保留必須延伸産業鍊配套短流程鑄造作為一項嚴格的要求。高平、澤州、侯馬、臨汾、陽城等市縣應用高爐-中頻爐雙聯短流程熔煉工藝進行鑄造生産，且部分鑄造企業針對某種産品生産工藝成熟，技術先進。使企業獲得到了可觀的能源、經濟和環境效益。

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雙聯短流程熔煉工藝節能減排效益分析

2.1 能源效益

采用沖天爐熔煉鑄造，沖天爐熔化1t生鐵需要消耗焦炭0.125 t（焦鐵比：1∶8），折标煤0.12143t，消耗電力14 kWh，折标煤0.0056 t，沖天爐熔化1 t 生鐵綜合能耗為0.12703t 标準。考慮到沖天爐熔煉鐵損一般為3%， 則生産1t鑄造鐵液需要熔化生鐵1.03t，需消耗焦炭0.12875t，折标煤0.12507t；消耗電力14.42 度，折标煤0.00577t。即沖天爐熔煉1t鐵液綜合能耗為0.13084t 标煤。

采用高爐-中頻感應電爐雙聯短流程後， 用中頻爐将高爐鐵液和廢鋼、回爐料等（廢鋼、回爐料按25%計）升溫達到1480 ℃進行調質鑄造，每生産1t鐵液需要消耗電量225 kWh，折标煤0.09t。

因此， 采用高爐-中頻感應電爐雙聯短流程鑄造能耗将大量降低，每t 可節省标煤0.04084 t。（見表1）。

2.2 經濟效益

實施高爐-中頻感應電爐雙聯短流程熔煉工藝能夠節約多種成本， 提高生産率，顯著提高經濟效益。

（1） 節約能源成本

焦炭按目前單價2230元/t，工業用電按每度0.52 元計算，沖天爐工藝熔煉1t鑄造鐵液需要消耗焦炭0.1287t，電14.42度，則：

焦炭：0.1287 t×2230 元/t=287元；

電力：14.42度×0.52元/ 度=7.50元，

沖天爐工藝t 鐵液綜合能源成本為294.5元。

而采用高爐-中頻感應電爐雙聯短流程工藝，高爐鐵夜通過升溫、調質，每生産1 t 鐵液需要消耗電量225度，成本為：225度×0.52 元/度=117.00 元。

則高爐-中頻感應電爐雙聯短流程工藝與沖天爐工藝相比，每生産1t鐵液，可節約成本177.5元。

（2） 冶金質量好，合格率高

高爐-中頻電爐熔煉省去了沖天爐熔煉，無增碳增硫問題，成分穩定，能夠保證穩定獲得高質量的鐵液，提高産品合格率。據研究統計，鑄件合格率每提高1個百分點，成本降低約30 元/t。試驗表明，高爐-中頻爐雙聯熔煉與沖天爐熔煉相比， 鑄件合格率能穩定提高3%（沖天爐熔煉合格率平均為95%，雙聯短流程熔煉合格率平均為98%）， 則由于合格率提高每年可節約成本：3萬t×90元/t=270萬元。

（3） 降低鐵模的消耗

鐵廠每生産生鐵1萬t，需要消耗鐵模約150~160隻，每隻重約97kg。鐵模目前市場價格6500 元/t，則生産生鐵1t鐵模費用約為10元。

（4） 生産鍊布局緊湊，節約生鐵運輸成本和人工費用

采用短流程熔煉工藝， 用保溫包直接将高爐鐵液加入到中頻爐中，生産鍊空間布局壓縮，可節約生鐵的運輸和裝卸費用。

（5） 其他成本節約

①由于原鐵液含硫量低，質量可控，可節約脫硫費用（年熔化4萬t鐵液約需2000 t石灰石）。②首批加入爐料為高爐鐵液，對爐襯的沖擊損壞小，可減少築爐頻次60%以上，最大限度地延長爐襯壽命（可使用500爐次以上），降低費用，同時減少停工時間，擴大熔煉能力。③中頻電爐可空爐冷料啟動，依據任務需要可随時改變熔煉規範，方便生産組織，運行成本低；④鐵液在爐中保持時間可塑性大，适應連續工作狀況的能力強，不至于造成鐵液的浪費。⑤由于污染源排放減少，不需要特意購置污染處理設備等等。各種成本節約預計至少60萬元/ 年。

經上述粗略估算，按年産3萬t機床鑄件計，每年可增加經濟效益約1093.55萬元（相等于每t鑄件降低成本約365元/t；如與沒有使用高爐鐵液的鑄造廠相比，加上外購生鐵運雜費及流動資金利息等，成本降低将得到約500元/t）。

2.3 環境效益

采用高爐-中頻電爐雙聯工藝後， 利用清潔的電能做能源，污染物排放很少，不要任何處理也不會對環境造成大的影響。因此，與沖天爐熔煉相比，該項工藝的環境負荷大大減小。

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結論

高爐-中頻爐雙聯短流程熔煉進行鑄造生産，工藝成熟、技術先進；能源效益、經濟效益、環境效益明顯；有利于低碳技術在鑄造産業的應用；而且高爐-中頻電爐雙聯短流程熔煉工藝的研究實施可以形成以生産優質鑄造生鐵的高爐企業為中心的鑄造産業集聚區， 非常有利于鑄造産業的優勢互補和集群效能的發揮，可最大限度地促進鑄造産業綠色發展。政府部門十分重視。據此認為：高爐-中頻爐雙聯短流程熔煉工藝是實現綠色鑄造的首選途徑。