作為現代工業體系中的重要類別,電爐在金屬冶煉、機械加工、航天材料、危廢處理、能源化工等各行業中有著不可替代的作用。
在西安市雁塔區,有一家深耕電爐行業60多年的老牌科研院所——西安電爐研究所有限公司(以下簡稱“西安電爐所”)。作為國內唯一專注工業電加熱技術的專業研究所,該所用綠色化、數字化、智能化創新密碼將傳統電爐產業升級為新質生產力的策源地。
從冶金熔煉到航天材料,從固廢處理到新能源儲能,這家國家級專精特新“小巨人”企業,正在用“熱能革命”打造工業電熱領域的新格局,用“智造突圍”重塑工業熱能的價值邊界。

數字監控大屏實時監測電爐運行狀態。(受訪單位供圖)
填補空白
“西安造”電爐成行業標桿
走進西安電爐所展廳,一排“首臺套”設備圖鑒串聯起中國電爐工業的自主創新史:國內首臺全液壓30噸電弧爐、全球最大噸位LF-350t精煉爐、首臺帶階梯連續進料電弧爐……這些填補國內空白的“大國重器”奠定了西安電爐所行業“隱形冠軍”的地位。
“我國80%以上的首臺套電爐產品均誕生于西安。”西安電爐所總經理張海濤告訴記者,始建于1963年的西安電爐所,是國內唯一從事工業電加熱設備技術研發的專業研究所。60多年來,專注且深耕煉鋼電爐及精煉爐這一細分領域,已擁有113項國家及省部級科技進步獎,參與制定33項國家標準和13項國際標準。
自設立國家電爐質量監督檢測中心后,“西安電爐”已成為工業電熱領域的技術標桿。作為陜西省制造業單項冠軍、國家級專精特新“小巨人”企業,西安電爐所還是國家技術標準創新基地。在西安電爐所的輻射帶動下,西安因擁有眾多電爐企業已成為全國最大的電爐制造基地。
“正如新能源汽車正在逐步取代傳統燃油車,工業加熱領域的綠色低碳轉型也同樣勢不可擋。”張海濤說,在“雙碳”戰略推動下,各行業“煤改電”“油改電”需求正呈現爆發式增長。相比煤炭、天然氣等化石燃料,電能兼具清潔環保、精準可控及可再生等顯著優勢。作為全國電加熱行業的歸口管理單位,在能源革命的浪潮中,西安電爐所迎來了重大發展機遇。

▲西安電爐所直流爐項目。
綠色賦能
重塑高耗能行業能源邏輯
在四川都江堰鋼鐵廠區,一座占地千畝的電弧爐短流程鋼廠正在高效運轉——廢鋼通過智能分揀系統精準配比,在4000℃的等離子體電弧中迅速熔煉,能量轉化效率高達97%。與傳統高爐車間的濃煙彌漫不同,這里的廠房潔凈如新,每噸鋼的碳排放僅0.36噸,不到長流程煉鋼的1/5.
這一革命性場景的背后,是西安電爐所在電弧爐領域技術積累的碩果。其主導研發的綠色高效電弧爐產品以“電基替代碳基”的顛覆性創新路徑,有力推動鋼鐵行業從“高碳冶煉”向“低碳智造”轉型,并喜獲國家科技進步二等獎。
“傳統‘高爐-轉爐’長流程噸鋼碳排放約1.8噸,有70%以上來自鐵前工序(為高爐煉鐵準備原燃料的工序)。”張海濤說,電弧爐短流程煉鋼以廢鋼為原料,省去焦化、燒結等高污染環節后,可讓噸鋼碳排放降低80%。在他看來,這場由技術驅動的鋼鐵革命,正在深度重塑著高耗能行業的能源邏輯。
在危廢處理領域,電加熱技術開辟了固廢處理新賽道。西安電爐所開發的等離子直流爐堪稱“工業垃圾終結者”——高溫等離子體可瞬間分解醫療廢物、廢催化劑等危廢,處理效率較傳統工藝提升3倍。它還能從汽車尾氣治理“三元催化”中回收鉑、鈀等稀貴金屬,按年處理5萬噸計算,可產生2000萬元經濟價值。該技術已被列入西安工業新產品新技術推廣應用指導目錄,并斬獲陜西省“三新三小”創新競賽一等獎,成為綠色轉型的標桿案例。
在石化領域,西安電爐所研發的高壓熔鹽電加熱裝置(耐壓10MPa、耐溫 600℃),解決了石化高溫高壓場景下的電加熱安全難題,成功應用于新疆克拉瑪依稠油開采,讓稠油的流動性提升30%,開采能耗下降18%。其與中石油聯合研發的加熱裂解裝置,正在進行中試調試,成功投用后取代傳統的天然氣加熱方式,可實現減排80%以上。
在核工業領域,電加熱技術可將核廢料玻璃化處理,輻射泄漏風險降至行業標準1/10;在航空航天領域,其開發的大型井式熱處理爐,為我國航天事業發展提供關鍵支撐,被譽為“功勛電爐”。
曾經被視為“工業配角”的電加熱技術,正以清潔化、精準化、智能化應用掀起鋼鐵、石化、核工業等領域的能源革命。這是能源形式的更替,也是工業生產范式的重構。當“電基能源”與高端制造深度融合,這場始于熱能的變革正在為傳統行業開啟未來“零碳”之門。
生態構建
全鏈條創新賦能電爐產業發展
“多年來,地方政府在政策、資金、人才等方面給予我們大力支持。”張海濤說,政府出臺的產業扶持政策,鼓勵企業加大研發投入,有力推動了技術創新和產業升級;科技專項基金、產業發展基金等項目,為企業科研項目和產業發展提供資金支持;搭建人才交流平臺,協助企業引進和培育高端人才,為企業發展提供智力保障。
張海濤說,對電爐產業而言,產業集群與產業鏈建設至關重要。為此,西安電爐所充分發揮行業“領頭雁”的作用,以陜西省“四主體一聯合”電爐工程技術中心、秦創原“科學家+工程師”創新團隊等產學研一體化合作平臺為載體,積極開展電爐產品的智能化、綠色化升級以及“綠電”加熱技術應用新場景的開發,通過將公司技術成果導入陜西省鋼鐵深加工產業鏈,開展體系化、任務型關鍵核心技術攻堅取得了原創性、引領性科技突破,也帶動了產業集群協同共進,強化了產業鏈韌性與競爭力。
“充分吸收陜西的產、學、研創新資源優勢,我們先后同西安交通大學、西安建筑科技大學、西安理工大學等高校建立了深厚的產研合作關系,通過積極構建從基礎研究、應用研究到成果轉化、產業化的全鏈條創新體系,為電爐行業發展全面賦能,讓傳統電爐產業的創新土壤更加肥沃。”張海濤說。
緊扣“雙碳”背景下電加熱發展機遇,西安電爐所將持續加大研發投入,聚焦氫能電爐、智能煉鋼等前沿技術,力爭在關鍵技術領域取得新突破,充分發揮行業龍頭帶動作用,通過加強與國內外知名企業的合作,助推產業鏈上下游協同發展,為國家電加熱事業發展貢獻更多的智慧與力量。
來源:西安日報 責編:程雨萌


