首先,废钢作为一种金属铁料,是完全可以部分替代其他含铁炉料在高炉中使用的。这一点在理论上和国内外实践上,均得到充分证明。欧洲和北美的许多高炉炉料中,都有数量不等的废钢等金属料,较高超过200kg/t。
废钢替代铁矿石的节能效果,体现在有效地降低高炉燃料比和提高高炉产量上。国外的某经验数据是,吨铁加100kg废钢,降低焦比30kg/t,提高产量4%~6%。这是因为,废钢在高炉内只是一个加热熔化过程,无需巨大的还原耗热和较长的冶炼时间。
每吨废钢在高炉内的熔化热量折算标煤约为34kg。高炉的能量利用率按85%计算,则高炉增加能耗40kgce/t废钢。此外,废钢加入高炉熔化后,会发生渗碳反应和还原硅的融入,生成含碳4.5%和含硅0.4%的铁水,由此多消耗一些焦炭。估算使用废钢的高炉工序能耗约为104kgce/t铁水。此铁水在转炉炼钢过程中,因含碳含硅,提供了冶炼过程所需的部分能量,总的能耗基本没有增加,甚至会是“负能”炼钢。较终在高炉—转炉流程中使用废钢的工序能耗估算为115kgce/t钢。
对于全废钢电炉,其主要用电能来加热熔化废钢和进行后续的冶炼,其中加热熔化耗电约380kWh/t钢,总的工序能耗约为186kgce/t钢。由此可见,废钢用于电炉的工序能耗大大高于用于高炉—转炉流程。高炉加废钢具有突出的节能效果。
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