[发明专利]一种生物质含铁团块短流程炼钢及生产不锈钢的方法

说明书

本发明的一种生物质含铁团块短流程炼钢及生产不锈钢的方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明的炼钢方法步骤一：生产直接还原铁，将含铁团块放入高温容器中进行加热，铁氧化物被还原生成直接还原铁；步骤二：电炉熔炼，将直接还原铁热装送入电炉内，并向电炉内加入造渣剂，吹氧熔炼后出钢；本发明的不锈钢的方法是将上述钢水加入AOD炉中脱碳升温，再向炉中加入含铬的金属原料进行合金化，再将钢水运送至VOD炉中进行深脱碳，得到不锈钢。本发明通过将含铁团块还原生成直接还原铁，再将直接还原铁热装送入电炉内熔炼得到合格钢水，实现了生物质含铁团块的短流程炼钢，提高能源利用效率；进一步可以冶炼生产不锈钢。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，更具体地说，涉及一种生物质含铁团块短流程炼钢及生产不锈钢的方法。

背景技术

直接还原是铁氧化物在不熔化、不造渣，在固态下还原为金属铁的工艺。直接还原产品统称为直接还原铁(Direct Reduction Iron，缩写为DRI)，直接还原是已实现大规模工业化生产技术，已实现工业化生产的直接还原法有数10种。2008年世界直接还原铁(DRI/HBI)的产量约6845万t，约为世界生铁产量9.30亿t的7.23％。直接还原铁由于产品纯净、质量稳定、冶金特性优良，成为生产优质钢、纯净钢不可缺少的原料，是世界钢铁市场最紧俏的商品之一，直接还原是世界钢铁生产的一个不可缺少的组成部分。

我国的钢铁蓄积量不足，废钢产生量远不能满足钢铁生产的需要，废钢短缺是影响中国电炉钢发展的重要因素；同时中国钢铁生产的主要能源是焦炭，世界性焦煤资源的短缺，价格飞涨严重的干扰和威胁着中国钢铁工业的可持续发展。发展直接还原铁直接炼钢有利于改善我国钢铁生产的能源结构，摆脱焦煤资源对发展的羁绊，是减少钢铁生产对环境的不良影响的重要途径。推进钢铁工业的节能减排政策，加大节能减排力度、提高能源利用效率，发展以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”，才能促进钢铁工业的可持续发展。

生物质能(biomass energy)是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，是一种可再生能源。生物质能具有可再生、低污染、分布广泛等优点。合理利用生物质能源，可有效减少对矿物能源的依赖，通过减轻能源消费给环境造成的污染。如今生物质能的开发和利用已经成为国际关注的焦点，生物质能技术具有相当广阔的发展前景。现有的生物质在应用的过程中，往往对生物质进行气化，生物质气化是在一定的热力学条件下，借助于空气部分(或者氧气)、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原重整反应，最终转化为一氧化碳，氢气和低分子烃类等可燃气体的过程。因此，可以将生物质应用于钢铁工业中，利用生物质代替传统炼铁工艺的煤和焦碳。迫切的需要开发出一种采用生物质进行含铁团块冶炼的短流程炼钢方法，从而是减少钢铁生产对环境的不良影响，提高能源利用效率，并实现可持续的发展。

经检索，已有相关的技术人员开展此方面的研究，例如：一种电磁加热含碳球团连续直接炼钢方法(申请号：201510465009.4申请日：2015-07-29)，该方案的的电磁加热含碳球团连续直接炼钢方法，其步骤为：含碳球团的预热、钢浴熔池的形成、含碳球团的预还原和渣铁熔分反应，通过使用本发明中的技术方案，能够融炼铁、炼钢为一体，通过控制加入的含碳球团中的C/O摩尔比，实现了对钢水中[C]含量的控制，不需进行吹炼便可直接由含碳球团生产出合格的优质钢水，能量利用率高，生产效率高，实现了连续炼钢，且基建成本和设备投资大幅节省。但是仍然难以实现生物质含铁团块的短流程炼钢。此外，例如发明创造的名称为：一种铁矿石直接炼钢工艺(申请号：200810139695.6申请日：2008-09-04)，该方法先将铁矿石或预还原矿粉加入渣铁浴中，铁矿石或预还原矿粉溶解入渣,用碳直接还原液态铁氧化物，通过对渣铁熔池渣区和铁水区吹氧，控制熔渣和铁浴的氧化性，得到碳含量小于1.3％的钢水。该方案提供了生产率、吨钢碳耗低，但是仍然难以实现生物质含铁团块的短流程炼钢。

发明内容

1.发明要解决的技术问题