电炉技术在过去50年来朝着更高效的方向不断发展，电能消耗减半，出钢时间减少4倍，电极消耗减少5倍以上。这些成果归功于化学能量包（吹氧、烧嘴）、设计改进（水冷壁、偏心底出钢、喷枪、底部搅拌）和强化工艺控制的结合。电炉发展的另一个重要趋势是单台电炉平均功率的增加，这促使了小时产量超过360吨钢的超高功率电炉的性能突破。
得益于Q-One数字化清洁供电系统，达涅利开发出了具有专利的Digimelter数字化冶炼电炉技术，该技术是达涅利针对现代、清洁、有竞争力、可持续的绿色炼钢的解决方案，被市场公认为电炉炼钢熔炼废钢/直接还原铁的创新技术。本文将对Digimelter数字化冶炼电炉技术的特点和优势进行详细介绍。
用于废钢/直接还原铁的达涅利Digimelter数字化冶炼电炉是达涅利的一项专利技术，它将供电、智能化和环保的设备巧妙地结合在一起，可实现年产超过15000炉次，同时将运营成本降至最低，对环境的影响最小，并且对于所需原料具有高度的灵活性。
得益于实时电弧控制，Q-One数字化供电可提供最高的功率因数和极低的电网闪变。由于每个电极的电弧电流、电压和频率都独立控制，它实现了前所未有的高功率传输。
Q-Melt智能控制系统通过使用Q-Reg+电极调节器、EVO烟气分析和Melt-Model 熔炼模型自适应优化系统，使电炉冶炼过程以稳定和自适应的方式自动运行。
零料篮概念基于ECS水平预热连续加料以及从炉盖连续加入热直接还原铁，以减少对环境的影响并进一步节能。
Eco-Pro气密性设计旨在将污染物排放降至最低。与具有相同原料组合的传统电炉相比，Digimelter® Eco-Pro数字化冶炼电炉的气密性设计将二氧化碳的直接排放量（范围1）减少50%以上，将二氧化碳的总排放量（范围2）减少25%
一项突破性技术：Q-One数字化清洁供电系统
Q-One是达涅利自动化公司在Digimelter数字化冶炼电炉概念的基础上获得专利的关键技术。
2016年，达涅利自动化公司安装了第一套Q-One系统，这是第一次在工业领域使用功率元器件控制电炉中的电弧电流和电压。换句话说，该方案打破了传统供电的局限性，通过施加电弧电流，从而提高过程稳定性并大大减少对连接电网的影响。
事实上，Q-One以高于0.96的功率因数运行，产生的闪变非常低，无需使用补偿系统，这也是因为产生的谐波远低于IEEE限制。
该系统采用模块化设计：不仅工艺所需的功率可以通过选择模块数量来调整，而且该解决方案可以分阶段实施，这意味着第二阶段可以只需在第一阶段的初始功率基础上添加模块即可。
这种模块化设计还提高了设备的可靠性和可用性，在降功率使用（禁用一个模块）或甚至仅使用两相而不是三相的情况下，都可保持冶炼的可能性。
为了确保系统的高度可用性，模块化设计也需具备相同的组件和逆变器，以最大限度地减少备件的数量和投资。数字化控制实现了远程监控和故障排除。
工作点不再是由变压器上的档位所确定的离散状，而是可以根据工艺需要自由选择。
频率的变化也可以自由选择，这只有在配置了Q-One的电炉上才能实现。高于网络标称的频率可提高电弧稳定性，因此在穿井阶段使用；而低于标称的频率（客户日常使用），如低至20Hz，是降低精炼阶段能耗和具有对熔池更深的穿透能力的理想电弧，同时可对钢水产生有益的搅拌作用。
较低的频率意味着较低的感抗，从而降低功耗。现场结果证明，低频运行可额外节省高达10%的能源。此外，由于没有冷却电缆摇摆和电极摆动，电弧电流的控制使电炉的运行更加稳定，这在冶炼过程中肉眼可见。其收益是电极消耗减少15%，耐火材料寿命至少延长20%。
Q-One数字化清洁供电系统
Q-MELT自动炼钢电炉
Q-One这个独特、可靠、灵活的绿色供电解决方案基于人工智能的应用和先进的控制系统。达涅利Q-Melt先进的过程控制可实现炼钢工艺曲线的动态化和自动优化。该系统采用达涅利智能工厂架构，用于工艺的持续学习和改进。
此外，Q-Melt自动炼钢可与自动废钢料场管理系统完全集成，以优化冶炼过程控制，实现准确一致的工作点设置和质量控制。总而言之，主控台采用人体工程学设计，将人类专业知识和机器精度相结合，以最佳成本策略实现独特的性能和卓越的质量。
最重要的是，这些成果是通过先进的自动化和现场机器人执行危险及重复性操作的无人化操作理念得到的，以实现炼钢的操作安全性。
Q-Melt智能控制中心
ECS零料篮®水平预热连续加料系统
达涅利ECS零料篮®水平预热连续加料是最环保的炼钢技术，可将二氧化碳排放量降到最低。采用零料篮®水平预热连续加料技术的达涅利Digimelter®零料篮具有原材料灵活性高、能耗低、可靠性和利用率极高、噪音和污染排放低等特点，是满足炼钢市场最新需求的完美解决方案。
非常稳定和流畅的工艺过程使操作员可以轻松地使系统获得优化的操作条件，减少延迟的风险并提供极快的学习曲线。
ECS零料篮®水平预热连续加料系统
Zerobucket® Hytemp零料篮直接还原铁热送系统
Hytemp气力输送是将热直接还原铁在高于600°C且无粉尘损失的情况下输送到电炉的最有效方式。该技术自1998年以来一直在四家钢厂（特尔尼翁，阿联酋钢铁公司1号、2号钢厂，苏伊士钢铁公司）运行，迄今为止已运输了约4000万吨直接还原铁，表现出优异的可靠性和接近100%的可用性，并且维护要求非常低。
Hytemp气力输送装置与直接还原铁工厂和Q-MeltTM自动炼钢电炉系统可完全集成，并且由于惰性载气和完全密封的设计而符合最高安全标准。
Zerobucket® Hytemp零料篮直接还原铁热送系统
Eco-Pro气密性设计
Digimelter Eco-Pro数字化冶炼电炉气密性设计旨在将污染气体排放量降至最低，并将二氧化碳当量降至最低。Digimelter的每个细节都经过精心优化，以尽量减少进入熔化区域的空气。
得益于Thor 3K自清理渣门以及改进的电炉和ECS运输机之间的密封，电炉始终保持密封。
该过程本身由Q-Melt自动炼钢系统自动控制，从而最大限度地减少氧气和碳的注入，确保以最低的二氧化碳足迹实现最高效的熔炼。与具有相同原料组合的传统电炉相比，Digimelter Eco-Pro数字化冶炼电炉气密性设计将二氧化碳直接排放量（范围1）减少了50%以上，将二氧化碳总排放量（范围2）减少了25%。
智能绿色供电设计
Digimelter数字化冶炼电炉非常适用于可持续炼钢，这得益于Q-One供电系统通过整流技术连接到可再生能源，例如光伏发电以及水力或风力发电。
通过智能绿色供电，不仅减少碳排放，冶炼的运营成本也进一步降低。取决于可用资源的成本和可用性，Q3-Jenius智能绿色供电软件包可用来管理不同的可用资源，同时将特定产品的预测能源消耗也考虑在内。
使用废钢/直接还原铁，从高炉过渡到电炉
因为Digimelter数字化冶炼电炉对电网的影响非常小，它是减碳炼钢路线的理想解决方案，因此越来越多的企业考虑用新的电炉替代高炉来冶炼废钢/直接还原铁。事实上，靠近长流程钢厂的电网通常无法提供电炉炼钢所需的电力容量，且传统变压器电炉解决方案对电网会产生很大影响。
采用Q-One，即使是大功率电炉，在大多数情况下也无需任何额外的补偿系统来满足电力部门的要求。此外，Q-One的模块化设计使其适用于“分步实施”的电炉升级，第一阶段可以采用高比例的铁水，在第二阶段主要使用直接还原铁和废钢时，可满足更高的功率要求。
废钢优化管理
Q-Melt自动炼钢与达涅利自动化Q-SYM2自动废钢料场管理系统的集成，打造先进的、无人化的、基于人工智能的废钢优化管理系统。
Q-SYM2自动废钢料场管理系统根据电炉/废钢间的需要，为电炉提供最佳分类的原材料和废钢处理机交互。废钢在到达炼钢厂之后、进入电炉之前会被划分，以确保来料质量和数量符合采购订单。
该系统可实现实时跟踪，允许在需要时迅速有效进行应变并简化争议解决程序，这归功于人工智能使自动图像采集和分析成为可能。此外，实时的废钢库存数据持续可用，减少了人为错误和操作时间。该系统能够跟踪处理堆场内的废钢移动，包括装卸区。
该系统与悬挂式天车的集成提高了料场管理效率。准确的“天车任务接收”可优化天车利用率，并根据计划和预设置迅速执行重复动作。
智能化废钢优化管理系统
由获得专利的创新型Q-One供电的达涅利Digimelter数字化冶炼电炉代表了用300 吨及以上的电炉替代高炉/转炉炼钢的最佳可行解决方案。
得益于独特的电弧功率控制，Q-One 允许采用一种新的熔炼工艺方法，具有频率控制和工作点自由选择，最大限度地减少对电网的影响，结合智能绿色供电、智能过程控制和安全操作，实现电炉运行的最低运营成本。换句话说，这是领先一步的唯一解决方案。
当然，Digimelter数字化冶炼电炉也广泛用于现代短流程钢厂，体现出提高冶炼效率、降低能源和电极消耗的优势。
