电弧炉炼钢炉料优化成果：直接还原铁和热压块铁的应用

传统的电弧炉炼钢多以冷废钢为原料。目前，国际上电弧炉炼钢常使用的是“废钢+生铁”的二元炉料结构，国内大多数使用的是“废钢+生铁+直接还原铁”的三元炉料结构，还有外加铁水的四元炉料。

4.1.1 改善固体炉料结构

电弧炉炼钢的主要固态炉料有废钢、生铁、直接还原铁（Direct Reduced Iron，DRI）和热压块铁（Hot Briquetted Iron，HBI）。废钢资源有自产废钢、加工厂废钢、循环旧废钢三种。炼钢厂极易控制自产废钢的质量，对于加工厂废钢的控制就差一些，最难控制质量的是循环旧废钢，因存在其他金属和有害元素，会严重污染钢液。尽管钢产量逐年增长，但由于连铸比和轧钢成材率的不断提高以及加工工艺的进步，自产废钢和加工厂废钢量有下降的趋势，自产废钢从占钢产量的18%降至2%；同时随有效回收技术的发展，循环旧废钢呈增长趋势。

由于废钢的价格及质量问题，电弧炉炼钢炉料出现了直接还原铁和热压块铁。与废钢不同，直接还原铁的质量是均匀的并具有可预测性，基本没有残余元素。炉料结构对电弧炉炼钢的各项指标都有重大影响。优化炉料结构不仅有利于实现工艺的最佳化，给企业带来经济效益，更可为合理利用有限的资源提供可靠的依据。(www.xing528.com)

4.1.2 铁水热装技术

随着电弧炉技术的发展，人们对炉料结构也有了深入的认识，改变了过去那种认为电弧炉只是熔化废钢的化钢炉的观念，在电弧炉内加入了部分铁水。较早从经济角度考虑电弧炉热装铁水炼钢的是南非的两家工厂，另外日本的一些企业也在铁水热装技术方面积累了丰富的经验。

铁水热装对电弧炉的操作工艺及冶炼周期有很大的影响。当兑铁水比例较低时，冶炼速度的快慢主要决定于整个熔池的升温速度，增加兑铁水量等于增加了熔池中的物理热和化学热，从而加快了电弧炉的冶炼速度。随着兑铁水比例的继续增加，熔池内碳含量也不断增加，冶炼周期的长短已不再取决于熔池升温速度的快慢，当兑铁水量达到一定比例时，冶炼时间的长短已决定于电弧炉脱碳速度的快慢。采用铁水热装技术可以大幅度降低电耗，提高钢水的纯净度，减轻有害元素的影响。需要注意的问题是脱磷，如果吹氧量过大，后期熔池温度过高，渣中氧化铁含量大大提高，钢液便产生回磷现象。因此在实际生产中，应控制吹氧量及炉渣的氧化性。