[发明专利]一种热装直接还原铁的电炉冶炼方法

说明书

本发明公开了一种热装直接还原铁的电炉冶炼方法，包括以下步骤：在电炉中加入废钢和直接还原铁的金属混合料，并采用电弧炉对金属料进行熔炼，并在冶炼过程依次加入造渣熔剂；金属混合料包括废钢和直接还原铁，其中直接还原铁为热装；采用电弧炉对金属料熔炼的具体过程为：起弧期给电弧炉供电；当起弧期结束后，给废钢供电，并采用炉壁烧嘴来预热废钢；当对电弧炉供电至75％～85％的金属混合料已经熔化后，停止炉壁烧嘴工作，采用碳氧枪供氧喷碳造泡沫渣至熔化期结束；熔化期结束后，继续给电弧炉供电升温，并采用碳氧枪供氧喷碳造泡沫渣；直至电耗达到要求后，冶炼结束，执行出钢操作。提高能源效率，可以降低电炉冶炼的电能和电极消耗，降低冶炼成本。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种热装直接还原铁的电炉冶炼方法。

背景技术

实施重点行业领域减污降碳行动，推进工业领域绿色制造是当前工作的核心。而钢铁工业的碳排放量约占我国碳排放总量的15％，且钢铁行业的碳排放主要来自烧结和高炉炼铁等工序，而电炉短流程炼钢工艺有效避开了高碳排放工序，因此发展短流程电炉工艺对未来钢铁工艺的绿色化发展有重要意义。但目前废钢的供应量不足，价格过高，不能有效支撑短流程的原材料供应。因此气基还原(包含氢冶金)竖炉生产直接还原铁+电炉的粗钢生产工艺，是解决废钢原料不足及吨钢碳排放的重要途径，并将在未来引领炼钢工艺流程发展。

目前国内绝大部分钢企仍很少有以直接还原铁为原料的电炉冶炼工艺，因此提供一种以直接还原铁为原料的电炉冶炼方法，对适应金属原材料的变化对电炉冶炼工艺的影响有重要意义。专利CN 10775460 A公开了一种以100％低品质隧道窑直接还原铁为原料的电炉炼钢方法，该发明以直接还原铁熔化率85％～95％为节点，合理添加炉料、熔剂等主辅料，虽然一定程度能指导电炉生产，但具体的供电、供碳、供氧等工序未见详细描述。专利CN20933 8592U 公开了一种电炉短流程炼钢生产系统，采用了竖炉+电炉的炼钢系统，可直接将竖炉产生的热态直接还原铁送至电炉进行炼钢操作，然而目前仍未有专利和论文提供相关的操作工艺，本发明主要提供一种以热态直接还原铁为原料的电炉冶炼方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种热装直接还原铁的电炉冶炼方法，提高能源效率，可以降低电炉冶炼的电能和电极消耗，降低冶炼成本。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种热装直接还原铁的电炉冶炼方法，包括以下步骤：在电炉中加入废钢和直接还原铁的金属混合料，并采用电弧炉对金属混合料进行熔炼，并在冶炼过程依次加入造渣熔剂；金属混合料包括废钢和直接还原铁，其中直接还原铁为热装；电弧炉对金属混合料的熔炼过程依次分为三个阶段，分别为起弧期、熔化期和氧化升温期；

采用电弧炉对金属混合料进行熔炼的具体过程为：

步骤1，起弧期给电弧炉供电；

步骤2，当起弧期结束后，继续给电弧炉供电，并采用炉壁烧嘴来预热废钢；

步骤3，当对电弧炉供电至75％～85％的金属混合料已经熔化后，停止炉壁烧嘴工作，采用碳氧枪供氧喷碳造泡沫渣至熔化期结束；

步骤4，熔化期结束后，继续给电弧炉供电升温，并采用碳氧枪供氧喷碳造泡沫渣；

步骤5，直至电弧炉电耗达到要求后，冶炼结束，执行出钢操作。

按照上述技术方案，加入的金属混合料中废钢的比例在40％～60％，直接还原铁的比例为 40％～60％，且直接还原铁为热装。

按照上述技术方案，热装的直接还原铁温度在500～700℃。

按照上述技术方案，在所述的步骤3中，当电弧炉的吨钢电能消耗在220～260kWh/t后，停止炉壁烧嘴操作，电弧炉进入熔化末期，开始碳氧枪供氧喷碳造泡沫渣。