电炉及制钢方法技术

提供使用减少了

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电炉及制钢方法


[0001]本专利技术涉及为了减少钢铁制品生产时的温室效应气体排放而使用减少
CO2排出量的热源来使冷铁源熔化的技术
。

技术介绍

[0002]近年来，从防止地球变暖的观点出发，钢铁业界也在进行削减化石燃料的消耗量以减少
CO2气体产生量的技术开发
。
在现有的综合制铁所中，用碳对铁矿石进行还原来制造铁水
。
为了制造该铁水，每
1t
铁水需要
500kg
左右的碳源来进行铁矿石的还原等
。
另一方面，在以铁废料等冷铁源为原料来制造钢液的情况下，不需要铁矿石还原所需的碳源，而仅需要足以使冷铁源熔化的热能
。
因此，能够大幅减少
CO2排出量
。
[0003]在冷铁源高配合操作中，使用电弧炉
、
感应熔化炉等电炉的情况较多
。
以电力赋予冷铁源的熔化热的大部分
。
为了削减电力单位消耗，例如在电弧炉的通常操作中采用下述技术：
1)
将助燃燃烧器配置于炉壁
、
排渣口，促进冷点等的冷铁源的熔化
、2)
进行从氧气供给喷枪供给氧以赋予铁的氧化热的所谓富氧操作
、3)
从氧气供给喷枪供给氧并通过碳注入喷枪供给碳粉，使炉渣成型并覆盖电弧，提高电弧向钢液的传热效率；等等
。
[0004]但是，在富氧操作中，与铁的氧化损失相伴的成品率降低成为问题<br/>。
另外，助燃燃烧器大多使用以碳化氢为燃料的燃烧器
。
炉渣成型操作也是将碳粉吹入炉渣内而产生
CO2气体
。
这些技术虽然能够削减电力单位消耗，但
CO2排出量的减少效果差
。
原本若是通过化石燃料获得所使用的电力，则即使是使用电力也会排出
CO2。
因而，为了进一步减少
CO2排出量，希望在增加使得
CO2排出量减少了的能源的使用量的同时实现热效率提高
。
[0005]认为即使以后能够获得
CO2排出量减少的电力，并将所使用的电力置换为
CO2排出量减少的电力，仍需要上述的电力单位消耗削减技术
。
这些技术也需要进行
CO2排出量减少
。
例如，作为助燃燃烧器等的燃料，设想使用利用可再生能源等制造的氢气
。
但是，作为氢气的性质，与碳化氢气体等比较，存在燃烧速度快
、
火焰温度变为高温的问题，为了解决该问题，已知下述技术
。
[0006]例如，根据专利文献
1、2
，提出了通过在主燃烧空间的上游侧设置预备燃烧空间来降低氧浓度
、
降低火焰温度的技术
。
另外，根据专利文献3，提出了通过确保氢气供给流路与燃烧用空气供给流路的距离并抑制氢气与燃烧用空气的混合来减缓燃烧速度
、
降低火焰温度的方法
。
[0007]此外，作为待熔化的冷铁源，除了铁废料以外，还预想使用减少了
CO2排出量的还原剂来制造的固体还原铁的使用量会增加
。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开
2020
‑
46098
号公报
[0011]专利文献2：日本特开
2021
‑
25713
号公报
[0012]专利文献3：日本特开
2020
‑
46099
号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的课题
[0014]但是，上述现有技术存在以下问题
。
[0015]在专利文献1～3记载的方法中，设备构造变得复杂且大型
。
因此，在实现在制钢用电炉中的应用时，存在设备投资额及维持管理费增加的问题
。
另外，通常，固体还原铁含有源自于作为原料的铁矿石的脉石成分，例如
SiO2、Al2O3。
因此，在熔化时产生大量的炉渣，存在产生炉渣在炉内固化等操作障碍的问题
。
[0016]本专利技术是鉴于上述情况做出的，目的在于提供使用应用电能
、
且减少了
CO2排出量的热源使冷铁源熔化以得到铁水的电炉，提出在该电炉中使用
CO2排出量减少了的热源使冷铁源熔化的制钢方法
。
此外，目的在于，提出使固体还原铁作为冷铁源能够稳定地熔化的制钢方法
。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]有利地解决上述课题的本专利技术的电炉是使用电能熔化冷铁源以得到铁水的电炉，其特征在于，在该电炉中朝向炉内容物配置有燃烧器，该燃烧器包括粉体供给管
、
喷出燃料的喷射孔
、
和喷出助燃性气体的喷射孔，喷射氢气或富氢气体燃料作为所述燃料来形成燃烧器火焰，从所述粉体供给管喷射粉状或加工成粉状的副原料，该副原料从所述燃烧器火焰中通过
。
[0019]需要说明的是，认为本专利技术的电炉为直流电弧炉
、
交流电弧炉或感应熔化炉能够成为更优选的解决手段
。
[0020]有利地解决上述课题的本专利技术的制钢方法为使用电能熔化冷铁源以得到铁水的电炉中的制钢方法，其特征在于，在所述电炉中配置有燃烧器，该燃烧器具备喷出燃料的喷射孔及喷出助燃性气体的喷射孔，从该喷射孔朝向炉内喷射火焰，在所述电炉的1次加热的操作中的至少一部分的期间，将所述燃烧器的所述燃料设为氢气或富氢气体燃料，且以从由所述燃烧器形成的火焰中通过的方式吹入粉状或加工成粉状的副原料
。
[0021]需要说明的是，认为对于本专利技术的制钢方法而言，下述手段能够成为更优选的解决手段
。
[0022](1)
所述冷铁源包含固体还原铁；
[0023](2)
所述粉状或加工成粉状的原料为石灰粉；
[0024](3)
所述电炉为直流电弧炉
、
交流电弧炉或感应熔化炉
。
[0025]专利技术效果
[0026]根据本专利技术，通过经由燃烧器火焰供给粉粒体，从而粉粒体在燃烧器火焰内被加热而成为传热介质，因此，能够高效地将燃烧器燃烧热用于电炉内的冷铁源加热，能够削减电力的使用量
。
通过进一步主要使用氢气作为燃料，从而
CO2排出量也能够减少
。
另外，由于燃烧器燃烧气体具有的显热在燃烧器火焰内被粉体的加热所消耗，因此火焰温度降低，还能够确保燃烧器喷嘴的耐久性
、
避免电炉的炉体耐火物损耗
。
[0027]此外，通过将由燃烧器火焰加热的粉状石灰向在固体还原铁熔化时产生的炉渣吹送，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
电炉，其是使用电能熔化冷铁源以得到铁水的电炉，所述电炉的特征在于，构成为：在该电炉中，朝向炉内容物配置有燃烧器，该燃烧器包括粉体供给管
、
喷出燃料的喷射孔
、
和喷出助燃性气体的喷射孔，其中，喷射氢气或富氢气体燃料作为所述燃料以形成燃烧器火焰，从所述粉体供给管喷射粉状或加工成粉状的副原料，使该副原料从所述燃烧器火焰中通过
。2.
根据权利要求1所述的电炉，其中，所述电炉是直流电弧炉
、
交流电弧炉或感应熔化炉
。3.
制钢方法，其是使用电能熔化冷铁源以得到铁水的电炉中的制钢方法，所述制钢方法的特征在于，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：小笠原太，川畑凉，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：