固定式电炉和钢水的生产方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种固定式电炉和生产钢水的方法，并且更具体地，本公开涉及一种 连接至低品位铁氧化物初步还原炉并且与立式预热炉一体地形成以能够在不倾斜熔炼炉 的情况下出钢因而允许连续引弧和出钢操作的固定式电炉。
【背景技术】
[0002] 电炉涉及利用电能来熔化铁源如废铁或直接还原铁（DRI)并且将铁源精炼成目 标成分和目标温度的炼钢工艺，其中，与转炉炼钢方法相比，由于不需要高炉、原材料处理 系统以及烧结系统，因此初始投资成本是可以接受的，并且适于针对少量多项产品生产特 种钢或不锈钢以及碳钢。此外，温室气体如二氧化碳的排放在炼钢过程期间非常低，约为高 炉的四分之一。而且，随着全球可用的废钢的量的增加，该方法被视为未来的钢技术之处在 于该方法是有助于减少废钢的环境友好系统。
[0003] 油价的升高导致电力成本增加，并且这种情况也影响使用电炉的炼钢产业，从而 导致利用诸如氧气或天然气的化学能以用作电力。然而，由于电力的限制，因此已经进行了 通过预热废料减小能量消耗的技术开发。
[0004] 预热废料是通过在将废料放入电炉之前使废料的焓升高来降低电量的技术，该技 术与下面的专利文献1公开的技术相同。一体的预热电炉如专利文献1中公开的预热电炉 是其中预热炉（2)和熔炼炉（1)结合成一体并且使用利用熔炼炉（1)(图1)中产生的废热 来预热废料（3)的技术的炉子。然而，与预热炉（2) -体地形成的整个电炉需要倾斜以将 通过电极（6)生产的钢水⑶通过排出口（14)倒出。由于预热炉⑵和熔炼炉⑴必须 一起倾斜，因此，可能存在关于预热炉（2)针对倾斜的结构问题和尺寸的限制。
[0005] 提供了如下面的专利文献2中所公开的分别实施立式预热炉（2)和熔炼炉（1)的 另一方法。这样的电炉构造成使得当装入废料时，预热炉（2)通过传输部（34)移动并且附 接至熔炼炉（1)，并且当熔炼炉（1)倾斜时，预热炉（2)被移除。然而，在这样的情况下，不 会出现关于立式预热炉（2)的体积的问题，但由于预热炉（2)移动，存在来自熔炼炉（1)的 废气排放到外部或环境空气进入熔炼炉/预热炉的问题。此外，尽管废料的连续装料是可 能的，但在熔炼炉（1)必须通过在出钢期间移除电源插入器而倾斜的情况下可能出现非导 电期的问题，从而导致连续熔化操作和平炉底操作是不可能的。
[0006] 另一方面，普遍的方法如MIDREX法或HYL法等作为还原铁矿石并且在电炉中使用 还原的铁矿石作为炼钢原材料的方法而存在。然而，由于这样的方法在实现目标还原率方 面耗费了相对较大量的时间，因此该方法不适于出钢到出钢时间减少以通过联接还原炉和 电炉来提高生产率的高生产率电炉。
[0007] 此外，在普通电炉的废气处理过程期间，二"恶英、环境物质可能在燃烧过程期间 通过含有卤族元素成分的物质与废料混合产生。因此，为了除去二嘴英，需要安装能够通 过将废气加热至900°c以上的温度来从废气除去这样的物质的燃烧塔。
[0008](专利文献1) JPl"8-3l〇8l3A
[0009] (专利文献 2)KR2〇〇6_7〇l2733A
【发明内容】
[0010] 技术问题
[0011] 本公开的一方面提供了一种固定式电炉和生产钢水的方法，该方法能够在不停止 供应电力的情况下熔化钢并且在固定状态下进行生产钢水的连续操作。
[0012] 本公开的一方面提供了一种电炉和生产钢水的方法，在生产钢水的方法中，燃料 成本可以通过初步还原低品位铁氧化物并且使用还原的铁氧化物替代废料作为铁源而被 减小。
[0013] 本公开的一方面还提供了一种能够在没有单独燃烧塔的情况下除去由预热废料 产生的二喝英的电炉和生产钢水的方法。
[0014] 技术方案
[0015] 根据本公开的一方面，提供了一种固定式电炉和生产钢水的方法。
[0016] 根据本公开的一方面，该固定式电炉可以包括：预热炉，该预热炉设置在熔炼炉的 一侧部上并且利用来自熔炼炉的废气预热铁源（废料）；供应部，该供应部将由预热炉预热 的铁源供应至熔炼炉；熔炼炉，该熔炼炉包括用于熔化预热的铁源的电极；以及固定式排 出部，该固定式排出部排出在熔炼炉中熔化的钢水，其中，预热炉一体地连接至熔炼炉。
[0017] 固定式电炉还可以包括还原炉，该还原炉连接至预热炉并且初步还原氧化的铁源 以将铁源提供至熔炼炉，并且熔炼炉可以包括设置在熔炼炉的壁表面中的喷碳装置以直接 还原初步还原铁。
[0018] 还原炉可以连接至废气供应管，穿过预热炉的废气通过废气供应管供应至还原 炉，并且还原炉可以包括燃烧器，该燃烧器燃烧废气中部分燃烧的一氧化碳（CO)。
[0019] 预热炉可以构造为立式预热炉，熔炼炉可以设置有氧燃烧器，该氧燃烧器在熔炼 炉的上部中与预热炉相邻地设置，氧燃烧器加热移动至预热炉的废气，并且预热炉可以将 排出的铁源预热到600°C至800°C之间的温度。
[0020] 在此处，预热炉可以是内部容积等于固定式电炉的排出量的80%至150%的大型 预热炉。
[0021] 预热炉可以包括形成在预热炉的上部中的铁源供应口，并且推料机可以设置在预 热炉的下部中以将经预热的铁源从预热炉供应至熔炼炉。
[0022] 铁源供应口可以包括调节铁源的供应量的第一闸门和设置在第一闸门上方的第 二闸门，第一闸门和第二闸门可以包括形成在其间并且临时储存铁源的空间部，并且第一 闸门可以设置有形成在第一闸门下方的侧表面中的废气排出口。
[0023] 此外，固定式排出口可以是虹吸排出口，并且虹吸排出口可以包括：钢水流入部， 钢水流入部可以形成为从熔炼炉的底表面延伸至位置比熔炼炉的底表面更高的弯曲部；弯 曲部，钢水流入部和钢水排出部连接至弯曲部；以及钢水排出部，钢水排出部从弯曲部向下 延伸，并且具有位置比熔炼炉的底表面的位置更低的排出部，弯曲部连接至气体供应部。
[0024] 此外，钢水流入部、弯曲部、以及钢水排出部中的至少一者可以包括安装成防止穿 过其中的钢水凝固的燃烧器或感应加热线圈。
[0025] 根据本公开的一方面，提供了一种通过低品位铁氧化物和废料混合来生产钢水的 方法，该方法包括：将废料装入预热炉的废料加料口并且将经预热的废料装入熔炼炉；通 过借助于还原气氛的形成使得低品位铁氧化物能够发生直接和/或间接的还原反应来还 原低品位铁氧化物，并且将还原的铁排出至熔炼炉；在炼钢期间通过电极执行来自预热表 面和还原炉的废料和还原的铁的连续熔化；以及连续地排出产生的钢水。
[0026] 废料的装料可以通过下述方式执行：将装入的废料临时储存在第一闸门与第二闸 门之间的空间中，并且在用来自由电炉产生的废气的显热以及CO二次燃烧热预热废料之 后将废料装入电炉，并且低品位铁氧化物的还原可以通过借助于将由通过使碳和粉尘或氧 化皮混合形成的碳渣团块填入铁氧化物供应口来执行。
[0027] 此外，在低品位铁氧化物的还原中，还原气氛可以通过来自所述预热炉的废气的 显热和燃烧器的燃烧热形成。
[0028] 此外，生产钢水的方法还可以包括通过在电炉装有还原铁时使用连接至电炉的壁 的喷碳装置将碳喷洒至还原铁上以与还原铁反应来执行直接还原，并且废料的装料可以通 过由设置在预热炉内的燃烧器将废料预热至600°C至800°C之间的温度而执行。
[0029] 有利效果
[0030] 在上述配置中提供了根据本公开内容中的示例性实施方案的固定式电炉和生产 钢水的方法。生产成本可以通过下述方式减小：与废料一起使用低价