多功能鐵水包熔化廢鋼的計算及分析

楊光，鄧帥，徐安軍，戴曉慶

?

多功能鐵水包熔化廢鋼的計算及分析

楊光1，鄧帥1，徐安軍1，戴曉慶2

(1. 北京科技大學 冶金與生態工程學院，北京，100083；2. 中南大學 資源與安全工程學院，湖南 長沙，410083)

為了提高鋼鐵生產流程中的廢鋼比，在高爐接鐵前向多功能鐵水包中加入廢鋼，并通過熱力學計算和數值模擬對多功能鐵水包中的廢鋼熔化問題進行分析研究。研究結果表明：廢鋼在鐵水包中有足夠的時間升高至預熱溫度，高爐出鐵口的鐵水沖擊能可有效促進大型廢鋼的熔化過程；當廢鋼比表面積為1.6 m2/t且預熱溫度為800 ℃時，每噸鋼熔化時間約為11.5 min；鐵水包中的廢鋼熔化受預熱溫度的影響，對于比表面積為3.3 m2/t的中型廢鋼，當其預熱溫度由300 ℃升高至800 ℃時，每噸鋼熔化時間也由8.5 min縮短至6.8 min。

多功能鐵水包；廢鋼；熔化過程；數值模擬

鐵礦石和廢鋼作為鋼鐵生產的2種重要原料，對鋼鐵工業的發展有著至關重要的影響。與有限的自然資源鐵礦石不同，廢鋼是可回收利用的再生資源，使用廢鋼不僅能促進資源的循環利用和生產可持續發展，同時還能減少碳排放[1?3]和NO等有害氣體的產生，具有較好的經濟效益和環保效益。根據文獻[4?6]可知：使用廢鋼每生產1 t粗鋼，鐵礦石消耗減少4.3 t，冶煉能耗減少60%，用水量減少40%，廢氣排放減少86%，污水排放減少76%，廢棄物產生減少97%。陸鐘武[7?8]提出以廢鋼指數()作為衡量鋼鐵工業廢鋼資源充足程度的指標，并指出在鋼鐵產量下降后的若干年內，鋼鐵工業的廢鋼資源必然相對充足。……