Стальной лом является основным сырьем для плавки в электродуговых печах. Каковы его альтернативы?

Стальной лом является основным сырьем для плавки в электродуговых печах. Каковы его альтернативы?

Стальной лом является основным сырьем для плавки в электродуговых печах. Недостаток стального лома - одна из основных причин, влияющих на развитие сталеплавильного производства в ДСП. Как правило, существует три источника стального лома: сталь, которую предприятия черной металлургии производят самостоятельно в процессе производства, промышленные и горнодобывающие предприятия, перерабатывающие лом в процессе производства, и социальные (производственные, бытовые, оборонные и т. Д.) отходы чугуна и стали (включая демонтаж стального лома, такого как сломанные автомобили), корабли, стальные мосты, строительная сталь и т. д.). Благодаря техническому прогрессу количество лома, производимого по первым двум причинам, уменьшилось, а количество социального лома продолжало расти. Из-за многократного использования стального лома социального назначения или содержащего большое количество вредных элементов, таких как Cu, Sn, As и Pb, которые нелегко удалить, некоторые вредные элементы обогащаются в стали, и качество стального лома уменьшен. Чтобы решить проблему нехватки лома и ухудшения качества, необходима разработка заменителей лома. В настоящее время основными заменителями стального лома являются: жидкий чугун (чугун), железо прямого восстановления (DRI), обезуглероженный гранулированный чугун, карбид железа, композиционные металлические материалы и т. Д.

1 чугун (чугун)

В современных дуговых печах широко используются углеродно-кислородные пушки, вторичное сжигание, технология кислородной горелки, технология вторичного сжигания топочного газа и т. Д., А также абсорбция и интеграция преобразователя для усиления технологии плавки, особенно значительно улучшается интенсивность подачи кислорода и потребление кислорода составляет примерно до 30 нм3 / т. Некоторые даже превышают 40 нм3 / т, что близко к расходу кислорода конвертером. Соответственно, количество углерода увеличивается, и жидкий чугун (чугун) является наиболее эффективным методом получения углерода. Когда жидкое железо добавляется в большом количестве, из-за окисления элементов (в основном углерода) в жидкой стали выделяется большое количество химического тепла. Может быть период времени, когда энергия не подается во время плавки, то есть плавки в преобразователе электропечи. Химический метод плавки. Предприятия по производству длинномерного чугуна и стали в основном используют процесс чугуна в электродуговых печах, а некоторые сталелитейные заводы с электродуговыми печами строят новые доменные печи для производства чугуна для решения проблемы нехватки стального лома и высокой стоимости производства электропечей. процессы. Способ подачи расплавленного чугуна в электродуговую печь во вновь построенной доменной печи не является предпочтительным с точки зрения настоящего и будущего развития.

Электродуговая печь для выплавки стали и чугуна имеет следующие преимущества:

1) Для плавильных печей не плоского типа можно оптимизировать энергоснабжение, заранее сформировав ванну расплава, увеличив время для подачи энергии большой мощности и сократив цикл плавки;

2) Увеличение физического и химического нагрева и повышение теплового КПД;

3) Он может снизить содержание вредных металлических примесей в расплавленной стали.

Не лучше добавлять больше жидкого чугуна, и более целесообразно контролировать соотношение жидкого чугуна до 30-50%. Когда интенсивность подачи кислорода низкая, оптимальная доля жидкого чугуна составляет около 30%; когда интенсивность подачи кислорода велика, доля расплавленного железа может достигать 50%. Для получения достаточных преимуществ предварительного нагрева в дуговой электропечи Quantum, разработанной немецкой компанией Primetals, предлагается использовать стальной лом не менее 50%. Конвертерный метод плавки цельнометаллической водогрейной электропечи привел к тому, что электродуговая печь утратила свое превосходство в области устойчивого развития.

Чугун в основном выливается из жидкого чугуна (жидкого чугуна) в слитки. Среднее использование чугуна в электродуговых печах в мире составляет 5-10% от общего объема металла.

02 Железо прямого восстановления

В настоящее время 95% DRI используется в производстве электродуговых печей. Прямое восстановление относится к процессу производства чугуна, в котором железная руда и железосодержащие оксиды восстанавливаются до металлических продуктов ниже температуры плавления, и обычно осуществляется в шахтной печи или вращающейся печи. По разным продуктам он делится на три категории: губчатое железо, металлизированные окатыши и горячебрикетированное железо. Методы производства включают прямое восстановление на основе газа и прямое восстановление на основе угля. В таблице 1 приведены данные бытовой электропечи, использующей DRI. Из данных в таблице 1 можно определить преимущества использования железа прямого восстановления в сталеплавильном производстве в ДСП:

1) Стабильный химический состав, меньше вредных примесей, особенно содержание P, S, N, что способствует производству продуктов с высокой добавленной стоимостью.

2) Стабильное качество и низкие остаточные элементы (например, медь менее 0,002%), что может хорошо разбавить вредные элементы в стальном ломе и увеличить выбор поставок лома;

3) Губчатое железо и горячий брикетированный чугун можно непрерывно загружать в печь с меньшим временем отключения и небольшими потерями тепла, что способствует экономии электроэнергии, а также сокращению времени плавки электропечи и увеличению производительности;

4) Выгодно вспенивать шлак и продлить срок службы огнеупора и электродов в печи.

В настоящее время количество DRI, используемого в электродуговых печах в зарубежных странах, в основном превышает 50%, а некоторые даже используют 100% DRI.