1 DRI的優(yōu)勢
DRI（直接還原鐵、下稱海綿鐵）是電弧爐生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和純凈鋼所需的關(guān)鍵原料。目前，廢鋼資源供應(yīng)日趨緊張，要想在激烈的市場競爭中處于有利地位，必須不斷開發(fā)高附加值、高科技含量的鋼種，作為廢鋼代用品的海綿鐵將在電爐冶煉過程中起到穩(wěn)定總裝料量、稀釋有害殘余元素和顯著改善鋼水純凈度的作用。
2 DRI在我公司的使用前提
天津鋼管集團(tuán)股份有限公司煉鋼廠于1992年正式投產(chǎn)。投產(chǎn)初期使用全廢鋼進(jìn)行冶煉，每爐加料3次，冶煉周期較長且“五害”元素含量較高，每天冶煉10爐左右。為提高冶煉速度，降低鋼中“五害”元素含量，煉鋼廠使用了進(jìn)口的海綿鐵進(jìn)行冶煉，為保證優(yōu)質(zhì)海綿鐵的及時供應(yīng)，公司自己的直接還原鐵廠于1996年11月份正式投入生產(chǎn)。海綿鐵通過電爐高位料倉，經(jīng)爐蓋第五孔，連續(xù)加入爐內(nèi)，從而減少了1次加料時間，縮短了冶煉周期。2003年煉鋼廠開始采用熱兌鐵水工藝，實(shí)現(xiàn)了“廢鋼+鐵水+海綿鐵”的一藍(lán)料冶煉操作，冶煉速度大幅度提高，2004年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)120萬噸合格坯。
3 海綿鐵最優(yōu)加入量的確定
⑴2004年，煉鋼廠具備了廢鋼、鐵水、海綿鐵三大料型進(jìn)行配料的條件，為了取得高效的產(chǎn)能和低廉的制造成本，煉鋼廠以優(yōu)化配料作為切入點(diǎn)，降低冶煉成本。
⑵在鐵水固定（單罐重～40噸）的情況下，通過加入不同量的海綿鐵進(jìn)行冶煉過程指標(biāo)測算，以低電耗、短周期為最終確定最優(yōu)海綿鐵加入量。
方案1 廢鋼+鐵水+海綿鐵（1870爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計）
方案2 廢鋼+海綿鐵 （1300爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計）
4 配料方案確定
通過上面的對比，以最優(yōu)節(jié)電和最短周期為指標(biāo)，認(rèn)為海綿鐵加入量控制在30 ～35噸/爐為最優(yōu)。
為應(yīng)對鐵水或海綿鐵供應(yīng)不及時造成斷料的現(xiàn)象，特制定三大類配料方案，其中一種為全廢鋼配料，另兩種為使用海綿鐵配料（“廢鋼+海綿鐵”和“廢鋼+鐵水+海綿鐵”）。
注：上表未注明廢鋼量范圍相按±5控制
5 海綿鐵對冶煉過程指標(biāo)的影響
⑴煉鋼廠使用的海綿鐵是利用回轉(zhuǎn)窯直接還原而成，金屬化率高，殘余雜質(zhì)含量低。
⑵海綿鐵參與配料能夠有效稀釋鋼中殘余元素和有害物質(zhì)。
下面針對以上三種配料方案進(jìn)行比較。
下表為煉鋼廠使用海綿鐵指標(biāo)。
5.1電耗對比（4000爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計）
注：㈠通過上圖，每種配料方案的電耗在總體上控制比較平。
㈡全廢鋼電耗最高，廢鋼+海綿鐵電耗次之，廢鋼+鐵水+海綿鐵電耗最低。
5.2周期對比（4000爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計）
注：㈠通過上圖，每種配料方案的冶煉周期在總體上控制比較平穩(wěn)，偶爾出現(xiàn)波動。
㈡全廢鋼周期最高，因加料次數(shù)多，廢鋼+海綿鐵周期次之，廢鋼+鐵水+海綿鐵周期最低，因鐵水帶入一
部分物理熱。
5.3五害（As+Sn）元素殘余對比（2100爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計）
注：㈠通過上圖，每種配料方案的五害在總體上控制比較平穩(wěn)，廢鋼+鐵水+海綿鐵方案波動較大，主要因鐵水
量時有波動。
㈡全廢鋼五害殘余最高，廢鋼+海綿鐵五害殘余次之，廢鋼+鐵水+海綿鐵五害殘余最低。
㈢主要因鐵水、海綿鐵殘余雜質(zhì)低，有效稀釋鋼中殘余元素。
5.4 Cu元素殘余對比（3000爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計）
注：㈠通過上圖，每種配料方案的Cu元素殘余波動在±100ppm，總體比較平穩(wěn)。
㈡全廢鋼Cu元素殘余最高，廢鋼+海綿鐵Cu元素殘余次之，廢鋼+鐵水+海綿鐵Cu元素殘余最低。
㈢主要因鐵水、海綿鐵殘余雜質(zhì)低，有效稀釋鋼中殘余元素。
6驗(yàn)證海綿鐵對五害殘余的稀釋作用
目前煉鋼廠對于“五害”元素的分析主要考慮砷（As）和錫（Sn），由于鐵水和生鐵的五害元素含量比較穩(wěn)定。下面我們將海綿鐵不同的加入量對于砷（As）和錫（Sn）平均含量的影響進(jìn)行比較，見下表。
7 結(jié)語
通過煉鋼廠在使用海綿鐵參與配料的生產(chǎn)實(shí)踐認(rèn)為：海綿鐵是一種有效稀釋鋼種殘余元素的清潔原料；海綿鐵的加入對冶煉電耗、周期存在一定影響；煉鋼廠通過摸索確定了海綿鐵加入量在總配料量的20%（30～35噸/爐）為最優(yōu)加入量，此時電耗、周期綜合指標(biāo)最經(jīng)濟(jì)。
