陶江善

　　天津奧沃冶金技術(shù)有限公司

　　前言

　　直接還原鐵（DRI）因其產(chǎn)品S、P、Cu、Zn等有害元素含量低、鐵的純度高，是冶煉優(yōu)質(zhì)鋼、特殊鋼的純凈鐵料，也是高端鑄造、鐵合金、粉末冶金等工業(yè)主要的原料。國(guó)內(nèi)不少特鋼企業(yè)都針對(duì)DRI不同配入量對(duì)電爐煉鋼的冶煉時(shí)間、噸鋼電耗、鋼水收得率及殘余元素的影響進(jìn)行試驗(yàn)研究，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)DRI的合理添加比例和方式，達(dá)到最佳效果。

　　在特鋼廠中使用情況介紹

　　2014年7-9月，直還委組織進(jìn)行了直接還原鐵在鋼廠用戶中的使用情況的調(diào)研活動(dòng)，涉及中國(guó)一重、中原特鋼、天津鋼管等多家特殊鋼鋼廠，我們發(fā)現(xiàn)鋼廠或多或少用過(guò)直接還原鐵產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品有基本的了解。

　　調(diào)查的鋼廠用戶中，天津鋼管采用高料倉(cāng)連續(xù)加料裝置，還原鐵通過(guò)電爐高位料倉(cāng)，經(jīng)爐蓋第五孔，連續(xù)加入爐內(nèi)，縮短了冶煉周期。其他鋼廠均無(wú)連續(xù)加料方式、主要通過(guò)料籃加入的方式加入?？紤]到還原鐵比重較輕、導(dǎo)磁性差，放在最底部不宜熔化，一般加入到電爐的中下部。布料順序從底部到上部依次為生鐵/鐵水-還原鐵-重鋼-輕鋼-鋼屑。

　　天津鋼管是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的石油套管生產(chǎn)基地，其對(duì)煉鋼生產(chǎn)中添加還原鐵做了長(zhǎng)期的系統(tǒng)的試驗(yàn)跟蹤，試驗(yàn)數(shù)據(jù)較全，為其他鋼廠合理使用還原鐵提供了參照。

　　直接還原鐵最優(yōu)加入量的確定

　　2004年天津鋼管煉鋼廠具備了廢鋼、鐵水、還原鐵三大料型進(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。在鐵水固定（單罐重～40噸）的情況下，通過(guò)加入不同量的還原鐵進(jìn)行冶煉過(guò)程指標(biāo)測(cè)算，以低電耗、短周期為最終確定最優(yōu)還原鐵加入量。

　　方案1  廢鋼+鐵水+還原鐵（1870爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)）

  圖1 方案1海綿鐵與電耗、冶煉周期對(duì)比

　　方案2  廢鋼+還原鐵（1300爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)）

　　配料方案確定

　　通過(guò)上面的對(duì)比，以最優(yōu)節(jié)電和最短周期為指標(biāo)，認(rèn)為還原鐵加入量控制在30 ～35噸/爐為最優(yōu)。為應(yīng)對(duì)鐵水或還原鐵供應(yīng)不及時(shí)造成斷料的現(xiàn)象，特制定三大類(lèi)配料方案，其中一種為全廢鋼配料，另兩種為使用還原鐵配料（“廢鋼+還原鐵”和“廢鋼+鐵水+還原鐵”）。

　　表1 配料方案的確定

　　還原鐵對(duì)冶煉過(guò)程指標(biāo)的影響

　　煉鋼廠使用的還原鐵是回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)，金屬化率高，殘余雜質(zhì)含量低，能夠有效稀釋鋼中殘余元素和有害物質(zhì)。下表為煉鋼廠使用還原鐵指標(biāo)。

　　表2 煉鋼廠使用還原鐵指標(biāo)