TWI881535B - 鐵水的製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種生產性高、減少電力消耗率、熔解冷鐵源的技術。一種鐵水的製造方法，使用電爐，利用電能熔解冷鐵源，所述鐵水的製造方法中，將包括噴出燃料的噴射孔及噴出助燃性氣體的噴射孔且自該噴射孔向所述電爐內的爐內容物噴射火焰的燃燒器配置於所述電爐中，在以於藉由所述燃燒器而形成的火焰中通過的方式吹入粉狀或加工成粉狀的副原料時，根據所述電爐內的冷鐵源的熔解狀況，調整所述副原料的供給速度或所述燃燒器的燃料供給速度。

Description

鐵水的製造方法

本發明是有關於一種生產性高、減少電力消耗率、熔解冷鐵源的技術。

近年來，就防止全球變暖的觀點而言，鋼鐵行業中亦推進削減化石燃料的消耗量來減少CO₂氣體的產生量的技術開發。先前的一貫作業鋼鐵廠中，利用炭對鐵礦石進行還原而製造生鐵水。對於製造該生鐵水而言，為了鐵礦石的還原等，每1t生鐵水需要500kg左右的炭源。另一方面，於以鐵廢料或固體還原鐵等冷鐵源為主原料製造鋼水的情況下，不需要鐵礦石的還原所需的炭源，僅需要對於將冷鐵源熔解而言充分的熱量的能量。因此，能夠大幅減少CO₂排出量。

於冷鐵源高調配操作中，大多使用電弧爐或感應熔解爐等電爐。此時，利用電力來賦予冷鐵源的大多數熔解熱。為了提高生產性或削減電力消耗率，例如於電弧爐的一般的操作中，採用如以下般的技術。1)將助燃燃燒器配置於爐壁或排渣口，促進冷點(cold spot)等冷鐵源的熔解。2)進行自氧氣供給噴槍(lance)供給氧來賦予鐵的氧化熱的所謂的富氧操作。

然而，於富氧操作中，與鐵的氧化損失相伴的良率降低成為問題。另外，於使用助燃燃燒器的情況下，由於燃燒器火焰形成於鐵水表面上的爐體上部，因此向爐內鐵水的賦熱效率低，供給的熱量大多作為排氣顯熱排出。因此，即便可削減電力消耗率，亦包括燃料在內的合計能量投入量的削減效果亦小。理想的是能夠高效率地使爐內的鐵水及冷鐵源賦熱的熱賦予手段。

作為高效率的熱賦予手段，例如於專利文獻1或專利文獻2中揭示了於鐵浴型熔融還原爐中與供給氧化性氣體的頂吹噴槍分開地設置投入粉粒狀礦石的噴槍的技術。於該技術中，於噴槍的前端部設置礦石的流通孔並且設置包含吹入燃料及氧的噴射孔的燃燒器，以於由該燃燒器產生的火焰中通過的方式供給礦石。此時，藉由於火焰中受到加熱的礦石向爐內的鐵水傳遞熱量，而顯示出燃燒器燃燒熱的利用飛躍性地提高。自於燃燒器火焰中藉由燃燒器燃燒而產生的氣體向粉粒體傳熱，藉此顯示出藉由燃燒器燃燒而產生的氣體的溫度、即排氣溫度亦降低。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2007-138207號公報

專利文獻2：日本專利特開2008-179876號公報

然而，所述現有技術存在以下問題。

於不向燃燒器火焰中供給粉體而利用燃燒器單體進行加熱的情況下，如上所述，燃燒器燃燒熱向爐內鐵水的賦熱效率變低。而且，由於排氣顯熱增加，因此熱被排出至爐外。如專利文獻1或專利文獻2所記載般，藉由添加粉粒體，燃燒器燃燒熱向粉體傳熱，藉由燃燒器燃燒而產生的氣體的溫度降低。但是，於粉粒體的供給速度小的情況下，其傳熱量亦變低，向爐內鐵水的賦熱效率亦變低，燃燒氣體溫度的降低量亦小。作為用於向爐內鐵水的高效率賦熱及降低排氣溫度的條件，於專利文獻2所記載的熔融還原處理中，示出了於將粉體的供給速度設為S(kg/min)且將每單位時間的燃燒器燃料的發熱量設為Q(MJ/min)時，將粉體燃料比S/Q設為0.3以上。即，示出了需要供給對於燃燒器的燃燒熱而言為充分量的粉粒體。

此情況意味著燃燒器的發熱量及能夠向爐內鐵水賦予熱的量受到精煉處理中能夠供給的粉粒體的量的制約。於供給了較精煉處理本來需要的粉粒狀副原料而言多餘的粉粒體的情況下，額外地需要用於將多餘地供給的粉粒體加熱至鐵水溫度為止的顯熱，產生超過由燃燒器賦予的熱量的熱損失。

本發明是鑒於此種情況而成者，目的在於在電爐中提供高效率的熱賦予手段，並提出一種生產性高、減少電力消耗率、熔解冷鐵源的技術。

有利地解決所述課題的本發明的鐵水的製造方法使用電爐，利用電能熔解冷鐵源，所述鐵水的製造方法的特徵在於，將包括噴出燃料的噴射孔及噴出助燃性氣體的噴射孔且自該噴射孔向所述電爐內的爐內容物噴射火焰的燃燒器配置於所述電爐中，在以於藉由所述燃燒器而形成的火焰中通過的方式吹入粉狀或加工成粉狀的副原料時，根據所述電爐內的冷鐵源的熔解狀況，調整所述副原料的供給速度或所述燃燒器的燃料供給速度。

再者，本發明的鐵水的製造方法中， (a)將每單位時間於所述燃燒器中使用的燃料的發熱量設為Q(MJ/min)，將所述副原料的供給速度設為S(kg/min)，以粉體燃料比S/Q(kg/MJ)滿足式(1)：S/Q≧0.3×(1-L/Lh)的關係(此處，L為所述電爐內的未熔解的冷鐵源的最大高度位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離(m)，於在較熔融金屬上表面位置更靠上部處不存在未熔解的冷鐵源的情況下設為0，Lh為所述燃燒器前端位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離(m))的方式，調整所述副原料的供給速度或所述燃燒器的燃料供給速度， (b)所述電爐為電弧爐，使產生電弧的電極與燃燒器的最短距離離開所述電極的前端與所述爐內容物的距離La的1.1倍以上

等可成為更佳的解決手段。

根據本發明，藉由經由燃燒器火焰供給粉粒體，粉粒體於燃燒器火焰中被加熱而成為傳熱介質，因此能夠將燃燒器燃燒 熱高效率地用於電爐的熔解室內的冷鐵源或鐵水的加熱，從而能夠削減電力的使用量。進而，於在電爐內存在大量的未熔解的冷鐵源的情況下，能夠利用燃燒器火焰直接對未熔解冷鐵源進行加熱。與熔融金屬相比，存在於熔融金屬上的冷鐵源的表面積大，因此能夠高效率地對爐內冷鐵源賦予燃燒器燃燒熱。

於先前的方法中，為了獲得高賦熱效率，需要供給充分量的粉粒體。於本發明中，即便於燃料的發熱量相對於粉粒體供給量過多的情況下，即，即便燃燒器燃燒熱中有助於粉粒體加熱的量低，亦能夠藉由直接對電爐內的未熔解冷鐵源進行加熱而獲得高的賦熱效率。

1:直流電弧爐(電爐)

2:燃燒器噴槍

2a:燃燒器火焰

2b:(粉狀)副原料

3:爐蓋

4:爐壁

5:冷鐵源(鐵系廢料)

6:鐵水

7:(熔融)熔渣

8:熔體排放口

9:排渣口

10:電極

11:爐底

12:底吹風口

13:爐底電極

20:燃燒器噴槍前端部(噴嘴)

21:粉體供給管

22:燃料供給管

23:助燃性氣體供給管

24:冷卻水通路

25:外殼

26:燃料氣體

27:助燃性氣體

A:電弧加熱部

L:電爐內的未熔解的冷鐵源的最大高度位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離

La:電極與爐內容物的距離

Lb:燃燒器噴槍與電極的最短距離

Lh:燃燒器前端位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離

圖1是表示作為本發明的一實施方式的電爐的直流電弧爐的概要的縱剖面示意圖。

圖2是所述實施方式中使用的燃燒器噴槍的前端部的縱剖面示意圖。

以下，對本發明的實施方式進行具體說明。再者，各圖式是示意性的圖，有時與現實中不同。另外，以下的實施方式是例示用於將本發明的技術思想具體化的裝置或方法者，並不將結 構確定為下述結構。即，本發明的技術思想可於申請專利範圍中記載的技術範圍內施加各種變更。

圖1是表示作為本發明的一實施方式的電爐的直流電弧爐1的概要的縱剖面示意圖，表示直流電弧型電爐操作的形態樣式。

於本實施方式中，將燃燒器噴槍2自設置於爐蓋3的燃燒器噴槍插入孔以能夠升降的方式插入電爐1中。再者，於圖1的例子中，將燃燒器噴槍2自爐蓋以能夠垂直升降的方式插入，但並不限於此。亦可將燃燒器噴槍2自爐壁的上方以朝向爐內傾斜的方式插入。另外，燃燒器不限於能夠升降的噴槍形式，亦可為噴嘴部固定於爐蓋3或爐壁4的形態。另外，亦可對所述燃燒器賦予送氧功能且自所述燃燒器進行送氧。燃燒器噴槍2向收容於電爐1中的冷鐵源5或鐵水6等爐內容物的表面噴射燃燒器火焰2a。

再者，於電爐1中，亦可貫通爐蓋3自上方或自排渣口插入氧吹入噴槍或炭材吹入噴槍。

可將空氣或氮等作為搬運用氣體，將包含焦炭、炭、煤炭、木炭、石墨等的一種以上的炭材自炭材吹入噴槍吹入熔融熔渣7中。另外，亦可自氧吹入噴槍供給(噴射)氧，利用該氧推開熔融熔渣7，向鐵水6吹入氧。

再者，亦可自氧吹入噴槍吹入含氧氣體、例如純氧與空氣的混合氣體等而非純氧。

於電爐1中，於爐底11設置有熔體排放口8。另外，於熔體排放口8的相反側設置有排渣口9。該熔體排放口8被填充於內部的填塞砂或泥漿劑(mud material)等封閉。排渣口9為導水管狀，可使電爐1的爐體傾斜而排渣。

關於電爐1的上部，貫通能夠開閉的水冷結構的爐蓋3自上方插入電極10。另一方面，貫通爐底11而設置有作為異性極的爐底電極13。為了爐底電極13，亦設置有未圖示的爐底電極冷卻裝置或二次導體。爐底電極13與鐵水6或冷鐵源5導通，構成藉由於該些與電極10之間釋放電弧而熔解冷鐵源5並對鐵水6進行加熱的電弧加熱部A。通常，電極10包含石墨等，能夠上下移動。亦可於爐底11設置底吹風口12，進行基於氣體吹入的攪拌。於圖1的例子中示出2根電極10的例子，但亦可為1根電極或3根以上。於圖1的例子中，於兩根電極之間配置燃燒器噴槍2。

圖1是裝入作為冷鐵源5的鐵系廢料並開始通電來進行冷鐵源5的熔解的狀態。於該期間，自燃燒器噴槍2經由燃燒器火焰2a吹附粉狀副原料2b，促進冷鐵源5的熔解。於該操作中，較佳為使用以烴或者利用太陽光或風力、水力等可再生能源製造的氫氣等為主體的燃料。所謂以氫氣等為主體的燃料是指氫氣或富氫氣體燃料，作為富氫氣體燃料，可使用氫氣與甲烷氣體、天然氣或石油氣體的混合氣體。就削減CO₂產生量的觀點而言，較佳為混合50vol%以上的氫氣。

於所述實施方式中，作為電爐，使用了具有2根電極的 直流電弧爐1，但亦可為使用了3根電極等的交流電弧爐。

圖2中以概略圖的形式示出作為所述實施方式中使用的燃燒器噴槍2的一形態例的燃燒器噴槍2的前端部20。於中心配置具有噴射孔的粉體供給管21，於其周圍依次配置具有噴射孔的燃料供給管22及助燃性氣體供給管23。其外側包括具有冷卻水通路24的外殼25。自設置於粉體供給管21的外周部的噴射孔供給燃料氣體26及助燃性氣體27，形成燃燒器火焰2a。然後，將自粉體供給管21噴射的粉狀副原料2b於該燃燒器火焰2a中加熱。藉此，粉狀副原料2b成為傳熱介質，因此能夠提高火焰對冷鐵源5或鐵水6等爐內容物的賦熱效率。其結果，能夠減少電量。作為助燃性氣體27，除了純氧以外，亦可應用氧與CO₂或惰性氣體的混合氣體、空氣或富氧空氣。進而，可將搬運作為粉體的粉狀副原料2b的氣體設為惰性氣體或助燃性氣體。

於本實施方式的鐵水的製造方法中，例如於圖1所示的直流電弧爐1等的電爐中，首先，自未圖示的料罐(bucket)裝入鐵廢料或固體還原鐵等冷鐵源5。於裝入初次裝入的冷鐵源5後，開始通電。然後，將設置於爐內上部的燃燒器噴槍2插入至電爐1內，利用電力及燃燒器火焰2a的燃燒熱進行冷鐵源5的加熱。

初次裝入的冷鐵源5進一步進行熔解，於成為平坦浴(flat bath)狀態，即，即便有未熔解的冷鐵源5亦浸漬於鐵水6內的狀態後，視需要自排渣口9進行排渣。然後中斷通電及燃燒器使用，亦可打開爐蓋3裝入第二次的冷鐵源5。較佳為於裝入第二次的冷 鐵源5後，重新開始通電，並與初次裝入後同樣地進行燃燒器加熱操作。再者，冷鐵源5的裝入次數亦可為三次以上。

發明者等人使用圖1所示般的電爐1，對燃料氣體流量或粉體的供給速度進行各種變更，並調查對爐內容物的賦熱效率。此處，將副原料2b的供給速度S(kg/min)相對於燃燒器2中使用的燃料26的每單位時間的發熱量Q(MJ/min)的比設為粉體燃料比S/Q(kg/MJ)。

其結果發現，藉由供給相對於燃料氣體的發熱量而言為充分量的粉體，對爐內容物的賦熱效率變高，且燃燒火焰溫度降低。於平坦浴的情況下，藉由將粉體燃料比S/Q設為0.3(kg/MJ)以上，可獲得燃燒器的燃燒熱高效率地向爐內容物賦熱的結果。而且，觀察到電力消耗率削減效果及生產性提高效果。然而，於燃料的發熱量Q相對於粉體供給速度S過多的情況下，具體而言，於粉體燃料比S/Q小於0.3(kg/MJ)的條件下，排氣溫度變高。而且，對爐內容物的賦熱效率亦變低，電力消耗率削減效果及生產性提高效果亦小。於燃料的發熱量Q相對於粉體供給速度S過多的情況下，認為燃燒器燃燒熱對粉粒體的賦熱不充分，作為排氣顯熱而排出至爐外。

另一方面，發現於爐內的未熔解冷鐵源5大量存在且冷鐵源5堆積在較鐵水6上表面更靠上方的位置的狀態下，即便於將粉體燃料比S/Q設為小於0.3(kg/MJ)的條件下，亦可獲得高賦熱效率。關於此情況，認為存在於浴面上的冷鐵源5的表面積 大，具有利用燃燒器火焰直接對冷鐵源5進行加熱的效果。因此，認為原因在於即便於粉體燃料比S/Q小的情況下，亦能夠有效率地將燃燒器燃燒熱傳遞至爐內容物。爐內的未熔解冷鐵源5的量越多，堆積高度越高，直接賦熱的效果變得越大，結果為即便降低粉體燃料比S/Q，亦可獲得高賦熱效率。於進行整理時，於電爐內的未熔解的冷鐵源5的最大高度位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離L(m)、以及燃燒器前端位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離Lh(m)中，粉體燃料比S/Q(kg/MJ)需要為0.3×(1-L/Lh)以上。若小於該值，則賦熱效率降低。再者，於在較熔融金屬上表面位置更靠上部處不存在未熔解的冷鐵源5的情況下，即，於平坦浴中設為L=0。再者，隨著冷鐵源5的熔解的進行，熔融金屬上表面位置時時刻刻變化，因此較佳為與其相應地調整Lh。

於在電弧爐1中設置燃燒器噴槍2時，於燃燒器噴槍2與石墨電極10的距離短而過於接近的情況下，觀察到電弧自電極向燃燒器噴槍2釋放而使燃燒器噴槍2受損的現象。可知相對於在某一電壓下產生電弧的電極10與爐內容物的距離La，需要充分地確保燃燒器噴槍2與電極10的最短距離Lb。燃燒器噴槍2與電極10的最短距離Lb是電極表面與燃燒器噴槍表面的距離。於進行整理時，燃燒器噴槍2與電極10的最短距離Lb需要設為電極10與爐內容物的距離La的1.1倍以上。若小於該值，則有可能於電極10與燃燒器噴槍2之間產生電弧。

於本實施方式中，作為粉體種類，可使用粉狀或加工成粉狀的作為副原料2b的造渣材料、粉塵(dust)等。為了於燃燒器火焰中有效率地進行加熱，需要增大比表面積，較佳為粒徑100μm左右以下。於副原料的粒度大的情況下，較佳為藉由粉碎等將粒徑加工至100μm左右以下。此處，粒徑以體積基準的50%通過率表示。

另外，作為電爐，只要是使用電能來熔解冷鐵源而獲得鐵水的電爐，則能夠應用。例如，若為電弧爐，則不僅可為所述直流或交流的電弧爐，而且亦可為將索德伯格(soderberg)式自焙電極等浸漬於熔渣內並進行加熱的浸漬型電弧爐。另外，亦可為利用來自設置於爐內的發熱體的輻射或爐內的對流及傳導熱對被加熱物進行加熱的間接式電阻爐。進而，亦可為電漿電弧熔解爐。

於本實施方式中熔解的鐵水6與作為主原料的鐵廢料或固體還原鐵的金屬組成為相同的組成，通常是C含量較少的鋼水。為了調整成分，可於熔解的電爐中直接進行合金添加，或者亦可藉由氧吹煉進行精脫炭處理或脫磷處理等。進而，亦可於熔體排放後進行鋼水脫硫處理、真空脫氣處理等二次精煉。之後，經過連續鑄造等鑄造步驟，製造出鑄片等半成品。

[實施例]

(實施例1)

使用直流電弧爐作為電爐，進行冷鐵源熔解試驗。使用廢料 作為使用冷鐵源，合計裝入量設為100t。

於電爐的爐蓋設置包括燃料供給線及氧供給線的燃燒器噴槍，將燃燒器噴槍的前端部設為與圖2所示者相同的多重管結構。作為燃燒器燃料，使用丙烷氣體。將不使用燃燒器的情況(處理No.1)、供給燃燒器燃料但不供給粉體而利用燃燒器火焰單體對爐內容物進行加熱的情況(處理No.2)、以及於燃燒器火焰中吹入粉狀石灰的情況(處理No.3~處理No.10)加以比較。將熔體排放溫度設為1650℃。

於通電開始後，初次裝入的冷鐵源進行熔解，爐內的裝入物的高度下降，於成為平坦浴的時間點使燃燒器噴槍下降，且併用利用燃燒器火焰進行的加熱。粉體的供給是搬運氣體使用氬氣且以100kg/min的供給速度並以合計50kg/t-鐵水的量向電爐內供給粉狀石灰。使作為燃料氣體的丙烷氣體的供給量於電爐的每次加熱中在2.2Nm³/min~11.1Nm³/min的範圍內變化。粉體燃料比S/Q成為0.1kg/MJ~0.51kg/MJ的範圍。另外，作為用於在各自的加熱中使作為燃料氣體的丙烷燃燒的助燃性氣體而供給氧氣。自排渣口進行排渣，然後中斷通電及燃燒器使用，打開爐蓋進行第二次以後的冷鐵源的裝入。於裝入第二次的冷鐵源後，重新開始通電，與初次裝入後同樣地進行操作。如此最終獲得1650℃的鋼水，並將熔體排放至澆包中。

關於各處理條件，進行電力消耗率、電爐處理時間、燃燒器燃燒熱的賦熱效率的比較。電力消耗率將各處理條件的使用 電量除以處理No.1的使用電量後的值作為指數。電爐處理時間是自通電開始到熔體排放開始的時間(min)。燃燒器燃燒熱的賦熱效率表示燃燒器燃料的發熱量中的對爐內容物賦熱的熱量的比率。將其結果示於表1中。

相對於不使用燃燒器的處理No.1，於利用燃燒器火焰單體對爐內容物進行加熱的處理No.2中，燃燒器燃燒熱不會有效地賦熱，電力消耗率、電爐處理時間大致相同。於在燃燒器火焰內對粉石灰進行加熱的處理No.3~處理No.10中，結果為電力消耗率及電爐處理時間減少。其原因在於在燃燒器火焰內粉石灰被加熱，燃燒器燃燒熱的一部分向爐內容物傳熱。然而，於燃料的發熱量相對於粉石灰供給速度過多的條件下，燃燒器燃燒熱的賦熱 效率降低，電力消耗率及電爐處理時間的減少效果變小。其原因在於向粉石灰的傳熱量達到頂點，燃燒器燃燒熱中作為排氣顯熱排出的比例增加。

(實施例2)

使用與實施例1相同的設備結構及燃料，熔解冷鐵源而獲得鋼水。熔體排放溫度設為1650℃。於通電開始後，初次裝入的冷鐵源進行熔解，爐內的裝入物的高度下降，於爐內上部形成空間的時間點使燃燒器噴槍下降，且併用利用燃燒器火焰進行的加熱。粉體的供給是搬運氣體使用氬氣且以100kg/min的供給速度並以合計50kg/t-鐵水的量向電爐內供給粉狀石灰。於未熔解冷鐵源在爐內堆積的狀態時，在將冷鐵源的最大高度位置與熔融金屬上表面的距離設為L(m)、且將燃燒器噴槍前端位置與熔融金屬上表面的鉛垂方向距離設為Lh(m)時，以粉體燃料比S/Q為0.3×(1-L/Lh)以上的方式且以盡可能使丙烷氣體流量多地流動的方式變化。Lh為2.0m，進行爐內監視，結果為，L自1.4m推移至0m(平坦浴狀態)。於此期間，丙烷氣體流量自12.3Nm³/min變化至3.7Nm³/min。作為粉體燃料比S/Q，相當於自0.089kg/MJ到0.30kg/MJ。

另外，作為用於在處理過程中使作為燃料氣體的丙烷燃燒的助燃性氣體而供給氧氣。自排渣口進行排渣，然後中斷通電及燃燒器使用，打開爐蓋進行第二次以後的冷鐵源的裝入。於裝入第二次的冷鐵源後，重新開始通電，與初次裝入後同樣地進行 操作。如此最終獲得1650℃的鋼水，並將熔體排放至澆包中。

關於處理條件，進行電力消耗率、電爐處理時間、燃燒器燃燒熱的賦熱效率的調查。電力消耗率將各處理條件的使用電量除以實施例1的處理No.1的使用電量後的值作為指數。電爐處理時間是自通電開始到熔體排放開始的時間(分鐘)。燃燒器燃燒熱的賦熱效率表示燃燒器燃料的發熱量中的對爐內容物賦熱的熱量的比率。將其結果示於表2中。

(實施例3)

於實施例1的處理No.6的操作條件下，使插入燃燒器噴槍的位置變化，利用電極與熔融金屬上表面的距離La的關係調查產生電弧的電極與燃燒器噴槍的最短距離Lb。

關於各處理條件，進行電力消耗率、電爐處理時間、燃燒器燃燒熱的賦熱效率的調查。電力消耗率將各處理條件的使用電量除以實施例1的處理No.1的使用電量後的值作為指數。電爐處理時間是自通電開始到熔體排放開始的時間(分鐘)。燃燒器燃燒熱的賦熱效率表示燃燒器燃料的發熱量中的對爐內容物賦熱的 熱量的比率。電極與燃燒器的距離是以Lb/La的比表示。將其結果示於表3中。

於燃燒器噴槍與電極接近的處理No.12及處理No.13中，電弧釋放至燃燒器噴槍，操作不成立。於燃燒器噴槍與電極的最短距離Lb為電極與熔融金屬面的距離La的1.1倍以上的條件下，能夠沒有問題地穩定地進行操作。

本說明書中使用的質量的單位「t」表示10³kg。氣體的體積單位中標註的「N」表示於溫度0℃、壓力101325Pa的標準狀態下的體積。

[產業上之可利用性]

根據本發明的鐵水的製造方法，可使用提高了賦熱效率、減少了CO₂排出量的熱源來熔解冷鐵源，可削減電力消耗率，並且減輕環境負荷，於產業上有用。應用於需要添加減少了CO₂排出量的熱源及粉狀副原料的精煉爐等的製程中而適宜。

1:直流電弧爐(電爐)

2:燃燒器噴槍

2a:燃燒器火焰

2b:(粉狀)副原料

3:爐蓋

4:爐壁

5:冷鐵源(鐵系廢料)

6:鐵水

7:(熔融)熔渣

8:熔體排放口

9:排渣口

10:電極

11:爐底

12:底吹風口

13:爐底電極

A:電弧加熱部

L:電爐內的未熔解的冷鐵源的最大高度位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離

La:電極與爐內容物的距離

Lb:燃燒器噴槍與電極的最短距離

Lh:燃燒器前端位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離

Claims (2)

1. 一種鐵水的製造方法，使用電爐，利用電能熔解冷鐵源，所述鐵水的製造方法中，將包括噴出燃料的噴射孔及噴出助燃性氣體的噴射孔且自所述噴射孔向所述電爐內的爐內容物噴射火焰的燃燒器配置於所述電爐中，在以於藉由所述燃燒器而形成的火焰中通過的方式吹入粉狀或加工成粉狀的副原料時，根據所述電爐內的冷鐵源的熔解狀況，調整所述副原料的供給速度或所述燃燒器的燃料供給速度，將每單位時間於所述燃燒器中使用的燃料的發熱量設為Q(MJ/min)，將所述副原料的供給速度設為S(kg/min)，以粉體燃料比S/Q(kg/MJ)滿足下述(1)式的方式，調整所述副原料的供給速度或所述燃燒器的燃料供給速度；S/Q≧0.3×(1-L/Lh) (1)此處，L為所述電爐內的未熔解的冷鐵源的最大高度位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離(m)，於在較熔融金屬上表面位置更靠上部處不存在未熔解的冷鐵源的情況下設為0，Lh為所述燃燒器的前端位置與熔融金屬上表面位置的鉛垂方向距離(m)。
2. 如請求項1所述的鐵水的製造方法，其中，所述電 爐為電弧爐，使產生電弧的電極與燃燒器的最短距離離開所述電極的前端與所述爐內容物的距離La的1.1倍以上。