CN120813708A - 铁液的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供生产性高、降低电力单位消耗量而熔解冷铁源的技术。一种铁液的制造方法，其是使用具备熔解室和预热室的电炉、并通过电能来熔解冷铁源的铁液的制造方法，该方法包括：在上述熔解室中配置燃烧器，上述燃烧器具备使燃料喷出的喷射孔及使助燃性气体喷出的喷射孔，且从该喷射孔向上述熔解室内的铁液喷射火焰，以从由上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，进一步将由上述燃烧器的燃烧产生的排气导流至预热室，并对上述预热室内的冷铁源进行预热时，调节上述燃烧器所使用的燃料或上述副原料的供给速度，以给定的温度对上述预热室内的冷铁源进行预热。

Description

铁液的制造方法

技术领域

本发明涉及生产性高、降低电力单位消耗量、熔解冷铁源的技术。

背景技术

近年来，从防止全球变暖的观点出发，在钢铁工业中也正在进行削减化石燃料的消耗量而减少CO₂气体的产生量的技术开发。在现有的联合钢铁厂中，用碳将铁矿石还原而制造熔融生铁。为了制造该熔融生铁，平均每1t熔融生铁需要500kg左右的碳源用于铁矿石的还原等。另一方面，在将铁类废料、固体还原铁等冷铁源作为主原料而制造钢水的情况下，不需要铁矿石的还原所必须的碳源，仅需要足以将冷铁源熔解的热量的能量。因此，能够大幅减少CO₂排放量。

在冷铁源高比例配合操作中，很多情况下使用电弧炉、感应熔解炉等电炉。此时，以电力赋予了冷铁源的熔解热的大部分。为了提高生产性、削减电力单位消耗量，例如在电弧炉的通常操作中采用了如下的技术。1)将助燃燃烧器配置于炉壁、排渣口，促进冷点等冷铁源的熔解。2)进行从氧气供给喷枪供给氧而赋予铁的氧化热的所谓的富氧操作。

但是，在富氧操作中，伴随铁的氧化损失的成品率降低成为问题。另外，在使用助燃燃烧器的情况下，燃烧器火焰会在铁液表面上的炉体上部形成，因此，向炉内铁液的传热效率低，大量的供给的热量以排气显热的形式被排出。因此，即使能够削减电力单位消耗量，包含燃料在内的合计的能量投入量的削减效果也小。期望能够高效率地向炉内的铁液和冷铁源进行加热的热赋予方式。

作为高效率的热赋予方式，例如专利文献1、2中公开了在铁浴型熔融还原炉中与供给氧化性气体的顶吹喷枪分开地设置投入粉粒状的矿石的喷枪的技术。在该技术中，在喷枪的前端部设置矿石的流通孔，并且设置由吹入燃料和氧的喷射孔形成的燃烧器，以在由该燃烧器产生的火焰中通过的方式供给矿石。此时，在火焰中被加热的矿石将传递至炉内的铁液，由此显示出燃烧器燃烧热的利用大幅提高。这表明通过在燃烧器火焰中从由燃烧器燃烧产生的气体向粉粒体传热，由燃烧器燃烧产生的气体的温度即排气温度也降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-138207号公报

专利文献2：日本特开2008-179876号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，上述现有技术存在以下的问题。

在未将粉体供给至燃烧器火焰中而以燃烧器单体进行加热的情况下，如上所述，燃烧器燃烧热向炉内铁液的传热效率变低。而且，由于排气显热增加，热量被排放至炉外。如专利文献1、2所记载的那样，通过添加粉粒体，燃烧器燃烧热传递至粉体，由燃烧器燃烧而产生的气体的温度降低。但是，在粉粒体的供给速度小的情况下，其传热量变低，向炉内铁液的传热效率变低，燃烧气体温度的降低量也小。作为用于向炉内铁液的高效率传热及降低排气温度的条件，专利文献2中记载的熔融还原处理中，示出了将粉体的供给速度设为S(kg/min)，并将每单位时间的燃烧器燃料的发热量设为Q(MJ/min)时，将粉体燃料比S/Q设为0.3以上。即，表明需要相对于燃烧器的燃烧热供给足够量的粉粒体。

这意味着由于精炼处理中能够供给的粉粒体的量而使燃烧器的发热量和可对炉内铁液赋予热的量受到制约。在供给了比精炼处理原本所需的粉粒状的副原料更多量的粉粒体的情况下，额外需要用于将过量供给的粉粒体加热至铁液温度的显热，会产生超过由燃烧器赋予的热量的热损失。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供在电炉中高效率的赋予热的方式，提出生产性高、降低电力单位消耗量而熔解冷铁源的技术。

解决问题的方法

有利地解决上述技术问题的本发明的铁液的制造方法是使用具备熔解室和预热室的电炉、并通过电能来熔解冷铁源的铁液的制造方法，该方法包括：在所述熔解室中配置燃烧器，所述燃烧器具备使燃料喷出的喷射孔及使助燃性气体喷出的喷射孔，且从该喷射孔向所述熔解室内的炉内容物喷射火焰，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，进一步将由所述燃烧器的燃烧产生的排气导流至预热室，并对所述预热室内的冷铁源进行预热时，调节所述燃烧器所使用的燃料或所述副原料的供给速度，以给定的温度对所述预热室内的冷铁源进行预热。

需要说明的是，本发明的铁液的制造方法可以为以下(a)~(c)等更优选的解决方式：

(a)将所述冷铁源的预热温度的上限设为1200℃；

(b)将每单位时间所述燃烧器所使用的燃料的发热量设为Q(MJ/min)，将所述副原料的供给速度设为S(kg/min)，使得粉体燃料比S/Q(kg/MJ)为0.10以上且0.50以下；

(c)所述电炉为具备立式的预热室的电炉。

发明的效果

根据本发明，通过经由燃烧器火焰供给粉粒体，粉粒体在燃烧器火焰内被加热而成为传热介质，因此能够以很高的效率将燃烧器燃烧热用于电炉的熔解室内的冷铁源、铁液的加热，可以削减电力的用量。此外，将由上述燃烧器的燃烧而产生的高温的排气导通至位于与配置有燃烧器的熔解室不同的位置的预热室内，用于对填充于该预热室中的冷铁源进行加热。由此，也能够有效地利用排气的显热。通过将被排气显热预热后的冷铁源装入熔解室内，与添加未经预热的冷铁源的情况相比，能够以较少的电力单位消耗量熔解给定量的冷铁源。因此，也会带来电炉的出铁-出铁间时间的缩短、即生产率提高。由于能够将燃烧器燃烧热的排气显热充分地用于冷铁源预热，因此向系统外的散热也减少，热效率提高。

此外，调节燃烧器所使用的燃料或副原料的供给速度，以给定的温度对上述预热室内的冷铁源进行预热。因此，不需要过量的副原料，能够将燃烧器的燃烧热适当地分配给向熔解室内熔液的热传递和预热室内冷铁源的预热。因此，能够以高效率将燃烧器的燃烧热充分地用于冷铁源熔解。

附图说明

图1是示出作为本发明的一个实施方式的电炉的具有熔解室和预热室的交流电弧炉的概要的纵截面示意图。

图2是上述实施方式所使用的燃烧器喷枪的前端部的纵截面示意图。

符号说明

1 熔解室

1a 空间部分

2 预热室

3 推出机

4 炉盖

5 电极

6 排气管道

7 氧吹入喷枪

8 碳材料吹入喷枪

9 燃烧器喷枪

9a 燃烧器火焰

9b (粉状)副原料

10 炉壁

11 出铁口

12 出渣口

13 供给用料斗

14 出铁用门

15 出渣用门

16 行进台车

20 废料装入口

21 排气口

22 闸门

30 喷枪前端部(喷嘴)

31 粉体供给管

32 燃料供给管

33 助燃性气体供给管

34 冷却水通路

35 外壳

36 燃料气体

37 助燃性气体

38 冷却水

101 (交流)电弧炉(电炉)

x 冷铁源(铁类废料)

m 铁液

s (熔融)熔渣

A 电弧加热部

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式具体地进行说明。需要说明的是，各附图是示意性的，有时与实际情况不同。另外，以下的实施方式示例出了用于将本发明的技术思想具体化的装置、方法，并不将本发明的构成限定于下述的内容。即，本发明的技术思想可以在权利要求书所记载的技术范围内施加各种变更。

图1是示出作为本发明的一个实施方式的电炉的交流电弧炉101的概要的纵截面示意图，示出了交流弧型电炉操作的方式。在本实施方式中，电炉101具备：通过电弧加热而将作为冷铁源x的铁类废料熔解的熔解室1、以及用于对供给至该熔解室1的铁类废料x进行预热的预热室2。

熔解室1的上部被可开闭的水冷构造的炉盖4所覆盖。在熔解室1的大致中央部，贯穿炉盖4从上方插入多个电极5而构成电弧加热部A，该电弧加热部A通过在这些电极5之间产生电弧而将铁类废料熔解。通常，电极5由石墨等构成，能够以上下移动。也可以基于从炉底吹入气体而进行搅拌。

在熔解室1的远离电弧加热部A的位置的上部连接设置有竖型(立式)的预热室2，该预热室2相对于熔解室1以上下的关系连通在一起。在该预热室2的上部设有可开闭的废料装入口20。另外，在预热室2的上侧部设置有排气口21，在该排气口21连接有排气管道6。该排气管道6与抽吸鼓风机(未图示)连接，通过该抽吸鼓风机的抽吸，在熔解室1产生的高温的排气流至预热室2，通过该预热室2之后，从排气管道6被排放。需要说明的是，在排气管道6的中途设有集尘器(未图示)。

悬挂于行进台车16的开底型的供给用料斗13可以移动至预热室2的上方，从该供给用料斗13将铁类废料x通过废铁装入口20装入预热室2内。

在预热室的下部设有闸门22，将熔解室1和预热室2隔开。闸门22以能够将熔解室1内的高温排气导通至预热室的方式设置有贯穿孔。根据需要，可以打开闸门，将预热室2内的铁类废料x装入熔解室。通过填充于预热室2及空间部分1a的铁类废料x的自重，空间部分1a内的铁类废料x自然地被推出至电弧加热部A侧。

在熔解室1中，可以面向预热室2下方的空间部分1a设置用于将该空间部分1a中填充的铁类废料x向电极5的电弧加热部A侧推出的推出机(推送机(pusher))。优选该推出机3以贯穿熔解室1的侧壁且能够在电弧加热部A(在本实施方式中为炉中心方向)方向上进退的方式设置，通过驱动装置(未图示)进行驱动，在其前端将空间部分1a内的铁类废料x推出至电弧加热部A侧。

在本实施方式中，燃烧器喷枪9从设置于炉盖4的燃烧器喷枪插入孔可升降地插入熔解室1。需要说明的是，在图1的例子中，燃烧器喷枪9从炉盖垂直可升降地插入，但并不限定于此。燃烧器喷枪9也可以从炉壁的上方朝向炉内倾斜地插入。另外，燃烧器也不限定于可升降的喷枪形式，可以为喷嘴部固定于炉盖、炉壁的方式。此外，可以对上述燃烧器赋予送氧功能，从上述燃烧器进行送氧。燃烧器喷枪9朝向容纳于熔解室1的冷铁源x、铁液m等炉内容物的表面喷射燃烧器火焰9a。

需要说明的是，在熔解室1中，可以贯穿炉盖4而从上方插入氧吹入喷枪、碳材料吹入喷枪。

可以从碳材料吹入喷枪以空气、氮气等作为输送用气体将由焦炭、炭、煤、木炭、石墨等中的一种以上形成的碳材料吹入熔融熔渣s。另外，可以从氧吹入喷枪供给(喷射)氧，利用该氧推开熔融熔渣而向铁液m吹入氧。

需要说明的是，可以从氧吹入喷枪吹入含氧气体(例如，纯氧与空气的混合气体)而不是纯氧。

在熔解室1中，在与设有预热室2的一侧为相反侧的炉底设有出铁口11。另外，在其上方的侧壁设有出渣口12。这些出铁口11和出渣口12由填充在内部的填砂、泥剂和在外侧按压该其的出铁用门14、出渣用门15所密闭。

图1是装入铁类废料作为冷铁源x，开始通电，正在进行冷铁源x的熔解的状态。此时，从燃烧器喷枪9通过燃烧器火焰9a喷射粉状副原料9b，促进冷铁源x的熔解。在该操作中，优选使用以太阳光、风力、水力等可再生能源制造的氢气为主体的燃料。以氢气为主体的燃料是指氢气或富氢气体燃料，作为富氢气体燃料，可以使用氢气与甲烷气体、天然气或石油气的混合气体。从削减CO₂的观点出发，优选混合50vol%以上的氢气。

在上述实施方式中，作为电炉，使用了具有3个电极的交流电弧炉101，也可以是具有上部电极和下部电极的直流电弧炉。在使用电弧炉101作为电炉的情况下，电极5和电弧存在于炉体的中央部，燃烧器喷枪9的设置位置被限定。如下文所述，本实施方式的燃烧器即使使用以氢气为主体的燃料，也可以通过适当地吹入粉状副原料9b来降低燃烧器火焰9a的温度，因此能够在不使炉壁的水冷面板、炉床的耐火物等损耗的情况下进行操作。

在图2中，作为在上述实施方式中使用的燃烧器喷枪9的一个方式的例子，以示意图示出了其前端部30。在中心配置具有喷射孔的粉体供给管31，在其周围依次配置具有喷射孔的燃料供给管32及助燃性气体供给管33。其外侧具备具有冷却水通路34的外壳35。从设置于粉体供给管31的外周部的喷射孔供给燃料气体36和助燃性气体37，形成燃烧器火焰9a。然后，在该燃烧器火焰9a中对从粉体供给管31喷射的粉状副原料9b进行加热。由此，粉状副原料9b成为传热介质，因此能够提高火焰向冷铁源x、铁液m等炉内容物的传热效率。其结果是可以降低电力量。作为助燃性气体37，除了纯氧以外，还可以应用氧与CO₂、非活性气体的混合气体、空气、富氧空气。此外，可以将输送作为粉体的粉状副原料9b的气体设为非活性气体、助燃性气体。

在本实施方式的铁液的制造方法中，例如，首先从供给用料斗13向图1所示的交流电弧炉101的熔解室1、预热室2装入作为主原料的铁类废料等冷铁源x。在将初装的冷铁源x装入熔解室1后，开始通电。然后，将设置在炉内上部的燃烧器喷枪9插入熔解室1内，通过电力和燃烧器火焰9a的燃烧热进行冷铁源x的加热。排气通至预热室2内，用于预热室2内的铁源x的预热。

初装的冷铁源x的熔解进一步进行，成为平熔池状态(即使有未熔解的冷铁源x也已浸渍于铁液m内的状态)后，根据需要从出渣口12进行排渣，然后，打开闸门22，将预热室2内的冷铁源x装入熔解室1内。在预热室2内的冷铁源x装入后，从预热室2上部将追加的冷铁源x装入预热室2内。从确保生产性的观点出发，优选在从预热室2追加装入铁源x的过程中及向预热室2的新的追加装入的过程中也连续地实施通电及燃烧器加热。需要说明的是，上述追加装入的次数可以为3次以上。

发明人等使用图1所示的具备熔解室和预热室的交流电弧炉、不具有预热室的通常的交流电弧炉，将燃料气体流量、粉体的供给速度进行各种变更，研究了向炉内容物的传热效率、使用具备预热室的交流电弧炉时冷铁源的预热温度。这里，将粉状副原料9b的供给速度S(kg/min)相对于燃烧器喷枪9所使用的燃料36的每单位时间发热量Q(MJ/min)之比作为粉体燃料比S/Q。

其结果是，在具有预热室的交流电弧炉中，在相对于燃料气体的发热量供给了足够量的粉粒体的情况下，具体而言，在粉体燃料比S/Q为0.30~0.50(kg/MJ)的范围，燃烧器的火焰温度为1500℃以下。而且，确认了向炉内容物的传热效率提高的效果、电力单位消耗量削减的效果及生产性提高的效果。在相同的粉体燃料比的情况下，这些效果与不具有预热室的交流电弧炉相比为更优异的结果。可以认为这是由于燃烧器燃烧气体的显热有效地有助于预热室内的冷铁源预热，且进一步减少了向炉外排出的排气显热。在粉体燃料比S/Q大于0.50(kg/MJ)、即燃料的发热量相对于粉粒体的供给量过少的情况下，存在电力单位消耗量削减的效果和生产性提高的效果减小的隐患。

此外，在燃料的发热量相对于粉粒体的供给量过多的情况下，具体而言，在粉体燃料比S/Q小于0.30(kg/MJ)的情况下，也确认到了电力削减的效果和生产性提高的效果。通常，在不具有预热室的电炉中，如果以该范围的粉体燃料比S/Q进行操作，则排气温度变得过高，对炉内容物的传热效率也变低，电力单位消耗量削减的效果及生产性提高的效果也变小。另一方面，在具有预热室的电炉中，尽管燃烧器燃烧热中有助于粉粒体的加热的效率变低，且燃烧器火焰温度及排气温度也为1500℃以上的高温，但能够对预热室内的冷铁源进行预热。因此，可以使向炉外排出的排气显热变低。即，发现了可以不受精炼处理所需的粉粒体供给的制约而高效率利用燃烧器燃烧热。需要说明的是，在实施了将粉体燃料比S/Q的值进一步降低的条件的情况下，预热室内的冷铁源的预热温度上升，在预热温度大于1200℃的时刻，预热室内的冷铁源彼此熔粘，产生了难以从预热室排出的隐患。因此，预热室内的冷铁源预热温度的上限优选设为1200℃。另外，研究的结果还发现，如果粉体燃料比S/Q为0.10(kg/MJ)以上，则预热室内的冷铁源的预热温度为1200℃以下。需要说明的是，并不限定预热室内的冷铁源的预热温度的下限，从热效率的观点出发，优选高于向预热室装入时刻的冷铁源的温度，预热温度更优选为300℃以上，进一步优选高于500℃。为了将预热室内的冷铁源预热温度调节为适当的温度，优选调节排风机的流量、调节电炉的炉体侧的开口部宽度等，从而调节从周围卷入的空气流量。

作为粉体种类，可以使用作为粉状或加工成粉状的副原料9b的造渣材料、粉尘等。为了在燃烧器火焰内高效地进行加热，需要增大比表面积，优选粒径为100μm左右以下。在副原料的粒度大的情况下，优选通过粉碎等将粒径加工至100μm左右以下。这里，粒径以体积基准的50%通过率表示。

作为冷铁源x，优选使用铁类废料、用降低了CO₂排放量的还原剂进行了还原而成的固体还原铁。固体还原铁根据品种而不通，含有铁矿石来源的脉石成分为10~20质量%左右的SiO₂、Al₂O₃。在将固体还原铁熔解时，它们成为熔渣s，存在于铁液m的液面上。该熔渣s在该状态下为高熔点组成，容易凝固而附着于炉壁，可能会引起运行障碍。

因此，如果将上述进行燃烧器加热而供给的粉状副原料9b设为石灰，则可以将熔渣s中的碱度、即质量比的CaO/SiO₂控制在1.0左右，因而是优选的。因此，可以使熔渣s低熔点化，抑制熔渣s的凝固。此外，由于通过经加热后的粉体对熔渣s赋予热，因此可以获得促进熔渣渣化的效果。需要说明的是，可以在如上所述那样熔渣s渣化之后，打开排渣口，在熔解中或出铁前进行排渣。

另外，作为电炉，只要是使用电能将冷铁源熔解而得到铁液的电炉，就可以应用。例如，如果是电弧炉，则不仅是上述的交流或直流的电弧炉，也可以是使索德伯格自焙电极等浸渍在熔渣内进行加热的浸渍型电弧炉。另外，也可以是通过源自设置于炉内的发热体的辐射、炉内的对流及传导传热而对被加热物进行加热的间接式电阻炉。此外，还可以是等离子体电弧熔解炉。

本实施方式中熔解的铁液m为与作为主原料的铁类废料、固体还原铁的金属组成同等的组成，通常是C含量比较少的钢水。为了进行成分调整，可以在熔解的电炉中直接进行合金添加、或者进行基于吹氧精炼的最终脱碳处理、脱磷处理等。此外，也可以在出铁后进行钢水脱硫处理、真空脱气处理等二次精炼。然后，经过连续铸造等铸造工序，可制造铸片等半成品。

实施例

使用不具有预热室的交流电弧炉(A)、以及与图1所示相同的具备熔解室和预热室的交流电弧炉(B)进行了冷铁源熔解试验。使用了废铁作为冷铁源，合计装入量设为100t。

任意电炉均在炉盖设置有具备燃料供给管和氧供给管的燃烧器喷枪，燃烧器喷枪的前端部为与图2所示相同的多重管结构。作为燃烧器燃料，使用了丙烷气体。将不使用燃烧器的情况、供给燃烧器燃料但不供给粉体而通过燃烧器火焰单体来加热炉内容物的情况、以及向燃烧器火焰中吹入粉状的石灰的情况进行了比较。出铁温度设为1650℃。

通电开始后，初装冷铁源的熔解进行，炉内的装入物的高度下降，在炉内上部形成空间的时刻，使燃烧器喷枪下降，组合使用基于燃烧器火焰的加热。粉体的供给使用了氩气作为载气。将合计50kg/t的粉状的石灰以S=100kg/min的供给速度供给至电炉内。使作为燃料气体的丙烷气体以2.2~14Nm³/min在电炉的每个熔炼批次中变化。作为粉体燃料比S/Q，设为0.08~0.51kg/MJ。另外，在各熔炼批次中供给了氧气作为用于使作为燃料气体的丙烷燃烧的助燃性气体。初装冷铁源的熔解进一步进行，成为平熔池状态(即使存在未熔解冷铁源也浸渍于熔液内的状态)后，从排渣口进行了排渣，然后，中断通电和燃烧器的使用，打开炉盖进行了第二次以后的冷铁源的装入。在第二次的冷铁源的装入后，再次开始通电，与初装后同样地进行了操作。如此最终得到1650℃的钢液，出铁至浇包。

对于各处理条件，进行了电力单位消耗量、电炉处理时间、燃烧器燃烧热的传热效率的比较。电力单位消耗量将各处理条件的使用电量除以处理No.1的使用电量而得到的值作为指数。电炉处理时间是从通电开始至出铁开始的时间(分钟)。燃烧器燃烧热的传热效率表示燃烧器燃料的发热量中传热至炉内容物的热量的比率。另外，在交流电弧炉(B)的情况下，用辐射温度计测定即将进行炉内装入之前的预热室内下部的废料温度，将该温度作为冷铁源预热温度。将其结果示于表1。表1中一并记载了电炉的种类、燃烧器的规格。

相对于使用不具有预热室的交流电弧炉(A)且不使用燃烧器的处理No.1，在以燃烧器火焰单体对炉内容物进行了加热的处理No.2中，燃烧器燃烧热未有效地传热，电力单位消耗量、电炉处理时间基本相同。在燃烧器火焰内加热了粉石灰的处理No.3~12中，结果是电力单位消耗量和电炉处理时间减少。这是由于，粉石灰在燃烧器火焰内被加热，燃烧器燃烧热的一部分传递至炉内容物。然而，在燃料的发热量相对于粉石灰供给速度过多的条件(处理No.7~12)下，燃烧器燃烧热的传热效率降低，电力单位消耗量及电炉处理时间的降低效果减小。这是由于，向粉石灰的传热量达到极限，燃烧器燃烧热中作为排气显热而被排出的比例增加。

在具备熔解室和预热室的交流电弧炉(B)中在燃烧器火焰内加热粉石灰的处理No.13~22中，与在没有预热室的交流电弧炉(A)中在燃烧器火焰内加热粉石灰的处理No.3~12同样，结果是电力单位消耗量和电炉处理时间减小。以相同粉体燃料比S/Q进行比较，处理No.13~22相对于处理No.3~12为更优异的结果。另外，在没有预热室的交流电弧炉(A)中，在燃料发热量相对于粉石灰供给速度过多的水平(处理No.7~12)下，燃烧器传热效率降低，电力单位消耗量削减效果和电炉处理时间缩短效果达到极限，与此相对，在具备预热室的交流电弧炉(B)中进行的处理No.17~22中，即使是相同粉体燃料比S/Q，燃烧器传热效率也不会降低。而且，随着燃料发热量的增加，观察到了电力单位消耗量降低效果和电炉处理时间缩短效果。

这是由于，在燃料的发热量相对于粉石灰供给速度过多的条件下，向粉石灰的传热量达到极限，即使燃烧器燃烧气体的温度达到高位，但通过使该气体通过预热室内，也可以用于预热室内的废料预热。而且，这是由于最终的排气显热为低水平。另外，随着燃料发热量相对于粉体供给速度的增加，得到了预热室内的冷铁源预热温度上升的结果。在冷铁源预热温度超过1200℃的条件下，预热室内的废铁彼此熔粘，部分熔炼批次发生即使打开预热室下部的闸门也无法装入炉内等运行障碍。预热室内的废料的预热温度优选设为1200℃以下。

本说明书中使用的质量的单位“t”表示10³kg。附加于气体的体积的单位的“N”表示温度0℃、压力101325Pa的标准状态下的体积。

工业实用性

根据本发明的铁液的制造方法，可以提高传热效率，使用降低了CO₂排放量的热源来熔解冷铁源，可以削减电力单位消耗量，且减轻环境负担，在工业上是有用的。适合应用于需要降低了CO₂排放量的热源和添加粉状副原料的精炼炉等工艺。

Claims (4)

1.一种铁液的制造方法，其是使用具备熔解室和预热室的电炉、并通过电能来熔解冷铁源的铁液的制造方法，该方法包括：

在所述熔解室中配置燃烧器，所述燃烧器具备使燃料喷出的喷射孔及使助燃性气体喷出的喷射孔，且从该喷射孔向所述熔解室内的炉内容物喷射火焰，

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，

进一步将由所述燃烧器的燃烧产生的排气导流至预热室，并对所述预热室内的冷铁源进行预热时，

调节所述燃烧器所使用的燃料或所述副原料的供给速度，以给定的温度对所述预热室内的冷铁源进行预热。

2.根据权利要求1所述的铁液的制造方法，其中，

将所述冷铁源的预热温度的上限设为1200℃。

3.根据权利要求1所述的铁液的制造方法，其中，

将每单位时间所述燃烧器所使用的燃料的发热量设为Q(MJ/min)，将所述副原料的供给速度设为S(kg/min)，使得粉体燃料比S/Q(kg/MJ)为0.10以上且0.50以下。

4.根据权利要求1所述的铁液的制造方法，其中，

所述电炉为具备立式的预热室的电炉。