[发明专利]电炉熔融还原冶炼工艺

说明书

本发明公开了电炉熔融还原冶炼工艺，以铁矿石、煤、部分废钢为原燃料，在特殊设计的冶炼容器中，以电能为辅助能源，完成铁矿石还原并冶炼成钢水发明创造，采用50‑90％的铁矿石与10‑50％的煤进过加工后，直接加入电炉中，同时配比部分废钢，通过水平给料或高位料仓加入，在电炉中利用辅助电能直接还原成钢水的冶炼技术。本发明能够有效的缓解钢铁产业污染严重的情况，可以大幅度降低钢铁的成本，具有投资规模小、占地空间小、节能能源的作用，适合大规模推广。

技术领域

本发明涉及铁矿石电炉熔融领域，具体是电炉熔融还原冶炼工艺。

背景技术

统的高炉炼铁法已有一百多年的发展历史，它在世界上的炼铁行业中一直占据绝对主导地位。伴随着现代化炼铁技术的日趋完善，高炉炼铁系统从原燃料准备到炼焦、烧结、再在高炉中炼成铁，已经变得极其复杂和庞大。从理论上来看它是一种低效率的炼铁方法，高炉的还原机理主要依靠C0来还原铁的氧化物(称为间接还原)，是在气固相之间进行还原反应，因此高炉内铁的还原反应时间长，从还原动力学的角度来看它是不合理的，从理论上决定了高炉的生产效率是不高的，所以说现在高炉炼铁法实际上并不是理想的炼铁方法，它的生产效率不高，浪费大量的能源；炼焦、烧结都是一次高温加热过程(达1000℃以上)，然后在入高炉前却又必须将其冷却到常温，进入高炉后又再次被加温到高温状态，这种重复的加热过程造成了热能的浪费；高炉炼铁法主要燃料焦炭资源稀缺，世界性焦煤资源的短缺，促使焦炭价格昂贵，要达普通煤的三到四倍以上；庞大的生产系统要花费巨额的投资，占用大片的土地，还给环境带来了严重的污染，这些都是发展钢铁工业的障碍，因此对高炉炼铁进行革命性的变革迫在眉急。

传统的炼钢长流程生产线就是通过烧结、焦化、煤化工产出的原料，在高炉中进行还原反应产出铁水，然后再把铁水加入到转炉或电炉中进行氧化反应产出初炼钢水，再进过二次精炼产出纯净钢水后到连铸浇注，产出铸坯或直接铸坯进轧钢进行轧制成钢材，此工艺流程投资大、周期长、消耗的能源多不经济；短流程钢铁生产因其不使用焦煤、能耗低、单位产能投资少、建设周期短、对环境的影响小等特点是现代钢铁工业发展的方向。但在中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，废钢价格偏高，同时国内电费也高，造成短流程炼钢成本高于长流程的炼钢成本。在钢铁生产中竞争的优势没有，不能长期立足。本次发明的目的就是针对长流程和短流程两种钢铁生产方式的优缺点进行技术创新，以短流程为基础，对冶炼容器、工艺设备、冶炼方法、冶炼工艺进行创新，使得炼钢以铁矿粉、废钢为原料，以电和煤为能源实现炼铁炼钢为一体的钢铁生产新工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供一种可以在雨天使用，可以解决电缆乱堆放问题的新型供电箱。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：电炉熔融还原冶炼工艺，包括以下步骤：

(1)将50-90％的铁矿粉和10-50％的煤粉在高温下进行搅拌，得到混合物A，在混合物A中加入4-6％的粘结剂，得到混合物B；

(2)通过高压压机混合物B进行压制成型，制作成球体，得到煤矿球C；

(3)在电炉第一次加废钢时，将占废钢总量的30％的煤矿球C加入电炉中；在电炉冶炼过程中加入占废钢总量的20％的煤矿球C；

(4)利用电炉的热能及电炉吹氧反应产生的热能，在高温下煤矿球C中三氧化二铁与电炉中的碳及煤气进行反应，进行铁还原，得到钢水；

(5)将得到的钢水通过精练、连铸和铸坯，制作成品。

进一步，所述步骤(1)中的铁矿粉中铁的含量大于52％，硅石含量为2.00％，铝含量6.00％，硫的含量不超过0.05％，二氧化钛的含量不超过0.35％，氧化钙含量为0.7％，砷含量为0.07％，自然成分含量大于10％。

进一步，所述煤粉的成分包括50％固定碳、25％挥发份、16％灰份和9％水份。