[发明专利]使用棕榈壳木炭的电弧炉炼钢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将废铁熔解以生产钢水的电弧炉炼钢方法。更具 体地，本发明涉及一种使用辅助燃料或渗碳剂来生产钢水的电弧炉炼 钢方法。

背景技术

在用于炼钢的电弧炉中，将作为原料的废铁熔解并精炼以生产用 作建筑材料等的钢铁产品。用于电弧炉的主要能源是电热(电弧热)。 为了加速熔解和精炼并且为了节省昂贵的电能，也采用诸如氧气(用 于铁的氧化性熔解)、气体燃料或者液体燃料和焦粉的辅助热源。在用 于炼钢的现代电弧炉中，电热与辅助燃料之间的能量输入比已达到 50∶50。在辅助热源中，具有高固碳含量的固体燃料，诸如焦炭、作为 焦炭替代物的无烟煤、以及油焦是最重要的。这些固体燃料不仅用作 热源，而且还用作还原剂，因而在自身精炼过程中起十分重要的作用。 目前，每吨铁使用20到30kg的焦炭。

然而，使用诸如焦炭和无烟煤的大量含碳材料，源自化石燃料的 大量二氧化碳气体，即温室气体被排放到大气中。例如，假定年产量 为1000000吨的标准规模的炼钢厂，每吨钢水使用具有85％的碳质量 含量的焦粉25kg，仅这个炼钢厂每年排放77916吨的二氧化碳。

如上所述，在电弧炉炼钢过程中，使用含碳材料，诸如作为化石 燃料的焦炭和无烟煤，由此大量作为全球变暖气体(温室气体)的二 氧化碳气体被排放到大气中。如果使用诸如木炭的生物质炭来代替由 化石燃料组成的含碳材料，则温室气体排放物在理论上降至零。注意 由生物质燃料产生的二氧化碳气体被称为“碳中和”，其不包含在温室 气体(全球变暖气体)的范畴内。

发明内容

本发明的目的是提供一种电弧炉炼钢方法，其中，在通过在电弧 炉中熔解和精炼诸如废铁的冷铁源来生产钢水的过程中，将物理属性 与焦炭相似的生物质炭用作焦炭的替代物，从而能够减少大量温室气 体的生成。

为了实现该目的，本发明提供一种电弧炉炼钢方法，该方法包括 如下步骤：

将木炭与废铁混合装入电弧炉中，所述木炭通过椰子壳或油棕壳 的碳化获得并具有12％或更多的残留挥发物；以及

熔解该废铁以生产钢水。

该装入步骤壳可以包括：

将木炭和源自化石燃料的含碳材料一起与废铁混合地装入电弧炉 中，该木炭通过椰子壳或油棕壳的碳化获得并具有12％或更多的残留 挥发物。

优选根据本发明的电弧炉炼钢方法进一步包括如下步骤：将通过 椰子壳或油棕壳的碳化获得并具有小于12％的残留挥发物的木炭从喷 枪吹入电弧炉中。

总之，本发明提供了一种使用棕榈壳木炭的电弧炉炼钢方法，包 括如下步骤：

将具有12％或更多的残留挥发物的木炭与废铁混合装入电弧炉 中，所述木炭通过将椰子壳或油棕壳碳化而获得；

将通过椰子壳或油棕壳的碳化获得并具有小于12％的残留挥发物 的木炭从喷枪吹入所述电弧炉中；以及

熔解所述废铁以生产钢水。

优选的是，将木炭与废铁混合装入所述电弧炉中的步骤包括：

将木炭和含碳材料与废铁混合装入所述电弧炉中；

所述木炭通过将椰子壳或油棕壳碳化而获得，并具有12％或更多 的残留挥发物；

所述含碳材料源自化石燃料。

附图说明

图1是显示碳化温度/时间与棕榈壳木炭的产率之间的关系的曲线 图。

图2是显示产率与残留挥发物之间的关系的曲线图。

图3是显示执行本发明的电弧炉以及显示废料熔解的初始阶段的 示意图。

图4是显示执行本发明的电弧炉以及显示在废料熔化之后即刻的 状态的示意图。

图5是显示执行本发明的电弧炉以及显示在完成升温之后用于钢 水的精炼期的示意图。

具体实施方式

在电弧炉炼钢过程中，使用含碳的固体燃料，并且源自化石燃料 的大量二氧化碳被排放到大气。所排放的二氧化碳降构成温室气体。 如果使用生物质炭代替焦炭，则温室气体排放物在理论上降至零。然 而，在很多情形中，与焦炭相比，生物质炭的固碳含量低，并且生物 质炭由于其非常低的容积密度而容易分散，这些都是问题。因此，在 电弧炉炼钢过程中，不将生物质炭用作固体燃料。