电解熔融氧化铁制纯钢7

3.0 2024-09-13 26 4 1.52MB 3 页 10龙币

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2018 年第 47 卷第 6期

Vol. 47 N o . 6 2018 INDUSTRIAL HEATING

DOI: 10.3969/j. issn. 1002-1639.2018.06.005

电解熔融氧化铁制纯净钢可行性研究

吴令 1，游香米 2，方文 2，艾磊 1

（1. 中冶赛迪工程技术股份有限公司炼钢事业部，重庆 400013；2. 中冶赛迪技术研究中心有限公司炼钢研究室，重庆 401122）

摘要：针对电解熔融氧化铁制纯净钢的可行性及经济性开展了理论分析。分析表明：1 380 ℃时，Fe2+、Fe3+的分解电压远低于其他组元

离子。当电能效率为 50%时，电解熔融氧化铁吨钢所需电耗约 3 424~4 862 kW· h，低于传统高炉炼铁吨铁能耗的 5 154 kW · h。

关键词：电解；熔融氧化铁；纯净钢；可行性

中图分类号：TQ151 文献标志码：A文章编号：1002⁃1639（2018）06⁃0015⁃03

Feasibility Study on Electrolytic Molten Iron Oxide for Clean Steel

WU Ling1，YOU Xiangmi2，FANG Wen2，AI Lei1

（1. CISDI Engineering Co. Ltd.，Chongqing 400013，China；2. CISDI R&D Co. Ltd.，Chongqing 401122，China）

Abstract: In accordance with the feasibility and economy of electrolytic molten iron oxide for clean steel，carried out theoretical analyses. Re⁃

sults show that in the electrolytic bath composed of CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FenO at 1 380 ℃，the decomposition voltage of Fe2+and Fe3+is much

lower than that of other components. When electric energy efficiency is 50%，the electric energy consumption perton steel under electrolytic

melting iron oxide for clean steel is about 3 424~4 862 kW·h，lower than that electric energy consumption，i.e 5 154 kW·h of blast furnace

smelting same metal.

Key words: electrolytic；molten iron oxide；clean steel；feasibility

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收稿日期：2018⁃07⁃04；修回日期：2018⁃07⁃25

作者简介：吴令（1982—），女，博士，高级工程师，研究

方向为炼钢工艺.

传统的钢铁冶炼流程分为炼铁、炼钢两个阶段，

存在一系列高耗能、高污染的物理化学过程。铁矿石

自身不含碳，炼铁过程导致铁水大量增碳，炼钢过程

又要根据钢种需求吹氧脱除大部分碳。由于焦炭、石

灰等大量原辅料的加入，C、Si、P、S、O等元素均存在

先升高后降低的变化过程，导致了高耗能和高污染。

寻找绿色环保的全新钢铁生产技术已十分急迫。

理论上，将铁矿石中的氧化铁变成金属铁，就是破

坏Fe—O的离子键，并提供给 Fen+电子，最可能应用的新

型冶炼技术为：氢还原技术、电解技术[1]

（包含水电解和

熔融电解）。

当前氢还原技术的应用仍存在两大难点：①氢

在高温遇氧极易发生爆炸，存在安全隐患；②氢的

来源是个问题。通过水电解生产效率较低，通过水

煤气分离制氢，仍然无法避免产生大量含碳气体，

不利于减排。因此，电解法是未来钢铁冶炼新流程

的首选之一。

1电解熔融氧化铁的理论可行性

1.1 氧化铁电解的基本原理

铁矿石电解原理及可能采用的工艺流程如图 1、图

2所示。

图1 熔融氧化铁电解原理

图2 氧化铁电解工艺流程

工艺流程上，熔融电解法生产的是纯净的钢水，只

要按钢种需求配化学成分即可，无需分成预处理→吹

氧脱碳→精炼→真空处理等多个步骤，优化、精简大量

设备，提高了生产效率。

1.2 电解溶剂的选择

铁矿石中除了含铁氧化物，还有 SiO2、S、P等杂质，

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摘要：

2018年第47卷第6期Vol.47No.62018INDUSTRIALHEATINGDOI:10.3969/j.issn.1002-1639.2018.06.005电解熔融氧化铁制纯净钢可行性研究吴令1，游香米2，方文2，艾磊1（1.中冶赛迪工程技术股份有限公司炼钢事业部，重庆400013；2.中冶赛迪技术研究中心有限公司炼钢研究室，重庆401122）摘要：针对电解熔融氧化铁制纯净钢的可行性及经济性开展了理论分析。分析表明：1380℃时，Fe2+、Fe3+的分解电压远低于其他组元离子。当电能效率为50%时，电解熔融氧化铁吨钢所需电耗约3424~4862kW·h，低于传统高炉炼铁吨铁能耗的51...

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