Стальной лом является основным сырьем для дуговой плавки. Однако социальный (переработанный) лом часто содержит высокие уровни вредных элементов, таких как Cu, Sn, As и Pb, которые трудно удалить. Частичная замена стального лома альтернативными материалами, такими как горячий металл (чугун), железо прямого восстановления (DRI), обезуглероженное железо, карбид железа и композитные металлические материалы, может эффективно решить эту проблему.
Чугун
Некоторые технологии широко применяются в EAF, включая углеродно-кислородную пушку, вторичное сжигание, технологию кислородного сопла, технологию вторичного сжигания печного газа и т. д., интенсивность подачи кислорода значительно улучшается. Соответственно, это должно увеличить количество углерода, наиболее эффективным методом является добавление чугуна в горячем состоянии (чугун). При присоединении большого количества горячего металла, это произведет большое количество химического тепла, которое может быть использовано, что позволяет сократить время электрификации.
В процессе EAF широко используются такие технологии, как углеродно-кислородные фурмы, системы вторичного сжигания, сопла для впрыска кислорода и дожигание печного газа, что значительно увеличивает интенсивность подачи кислорода. Чтобы сбалансировать это, необходимо также увеличить содержание углерода, причем наиболее эффективным методом является добавление горячего металла (чугуна). При добавлении большого количества чугуна выделяется значительное количество химического тепла, которое можно эффективно использовать для сокращения времени подачи питания (плавки).
Преимущества добавления чугуна:
- Сокращает цикл плавки
- Повышает тепловую эффективность
- Разбавляет вредные примеси в расплавленной стали
Железо прямого восстановления (DRI)
Прямое восстановление относится к процессу восстановления железной руды или оксидов в металлическое железо при температурах ниже точки плавления, как правило, в шахтных печах или вращающихся печах. В зависимости от формы продукта DRI можно классифицировать как губчатое железо, металлизированные окатыши или горячебрикетированное железо (HBI). Процесс может быть основан на газе или угле.
Преимущества добавления DRI:
- Низкое содержание вредных примесей, таких как P, S и N; стабильный химический состав
- Губчатое железо и ГБЖ можно непрерывно подавать в печь, что сокращает время отключения питания и потери тепла.
- Способствует образованию пенистого шлака, что продлевает срок службы огнеупоров печи и электродов.
Обезуглероженный чугун
Расплавленный чугун из доменной печи охлаждается водой под высоким давлением, образуя окатыши (3–10 мм). Затем эти окатыши обезуглероживаются во вращающейся печи при контролируемых температурах.
Преимущества обезуглероженного чугуна:
- Содержание пустой породы на 1–3% ниже, чем в железе прямого восстановления, что снижает потребление энергии.
- Более низкое содержание серы и фосфора по сравнению с DRI
- Поверхностный FeO способствует образованию пенистого шлака
Карбид железа
Карбид железа получают путем реакции железной руды с предварительно нагретыми промышленными газами (CO, CO₂, CH₄, H₂ и паром) в реакторе с псевдоожиженным слоем при определенных условиях температуры и давления.
Преимущества добавления карбида железа:
- Подходит для производства стали с низким содержанием азота
- Образование пенного шлака происходит легче, даже без вдувания угольного порошка
- Чистый состав с низким содержанием серы и фосфора, снижающий затраты на десульфурацию на тонну стали
Композитные металлические материалы
Композитные металлические материалы — это новые шихтовые материалы, разработанные для замены части чугуна, окатышей или стального лома.
Преимущества композитных металлических материалов:
- Уменьшить потребление кислорода
- Меньшее потребление энергии
- Сократить цикл плавки
Подводя итог, можно сказать, что частичная замена стального лома альтернативными материалами в процессе ЭДП помогает компенсировать ограничения, связанные с ломом, и значительно повышает чистоту расплавленной стали.
