直接还原铁代替废钢在鞍钢的践行与业绩

废钢的资源和价格问题一直是制约着我国钢铁业转炉炼钢的生产操作。由于废钢短缺，转炉只好多吃铁水，大大降低转炉炼钢的废钢比，为了解决转炉炼钢冷却剂，只能使用球团矿，给炼钢操作带来诸多的负面影响。全面解决我国废钢的问题还需要一段时间，如何解决我国的废钢问题，鞍钢在多年前率先使用直接还原铁代替废钢进行转炉操作，经验值得借鉴。

1直接还原铁代替废钢的原因及实践

在上个世纪90年代，鞍钢的废钢奇缺，废钢的价格居高不下，有人提出用直接还原铁代替废钢的建议。为此，鞍钢由马来西亚沙巴煤气厂购进了5万吨直接还原热压铁块，在三炼钢的180t的转炉上进行生产试验，试验取得安全、技术和效益的完全成功，为我国用直接还原铁代替废钢的实践提供了有力的支持。

鞍钢为践行转炉使用直接还原铁代替废钢的技术方针，在世界各地采购大量的直接还原铁，用于炼钢转炉上代替废钢，表1列出2002-2010年鞍钢采购直接还原铁的明细表。

表1 2002-2010年采购明细表

鞍钢在2002-2010年间采购直接还原铁以南美州和澳州为主，委内瑞拉为主要采购国，且委内瑞拉直接还原热压铁块的质量上乘。从采购量不难看出，最高的年份为2003年，全年采购了36万吨，全部用于转炉代替废钢，创造还原铁代替废钢的最高纪录。经过多年实践证明，在转炉上用直接还原铁代替废钢的技术是成熟的，经济效益合理。从热压铁块的采购价格上看，热压铁块的价格（CFR）逐年大幅上涨，从2002年的104.83美元/吨，涨到2010年的324.67美元/吨，直到有价无市，只好停用。因此，可以看出我国需要大量的直接还原铁。

2使用效果

鞍钢多年在转炉炼钢中使用直接还原铁代替废钢的实践取得了多方面的效果，具体如下。

①用直接还原铁代替废钢，大大提高了转炉废钢比，缓解了重型废钢的供应不足的问题，保证了转炉操作的正常运行。

在2000年前，由于铁水资源的限制，钢产量低迷，为提高粗钢产量，必须提高转炉中废钢比，多用废钢。特别是当时鞍钢实现全连铸之后重型废钢减少，造成废钢单槽重量下降，废钢比极度降低，进而降低了炼钢产量。用直接还原铁代替废钢后，废钢比逐年提高，转炉操作回归正常。

直接还原铁在转炉中的另一种使用方法，即将直接还原铁加入高位料槽中作为转炉操作中冷却剂使用。与提温剂（碳化硅）配合使用，缩短了冶炼周期，又降低了铁水单耗，进一步提高了废钢比。

②缩短转炉冶炼周期，增加产量。

由于直接还原铁块尺寸规格整齐，堆积比重大，单槽重达2.0t，转炉只加一槽直接还原铁，即可满足转炉操作要求，冶炼周期相对平均缩短了1-2min。

③直接还原铁块熔化速度快，有利于转炉前期化渣操作。

由于直接还原铁中含有FeO（10%-30%），SiO2（2%-3%），因此，转炉吹炼前期化渣比较快，直接还原铁加入量占废钢量的50%时，化渣时间可提前2min左右。又叠加的缩短了冶炼周期。

④由于直接还原铁中铁回收率的提高，保证转炉炼钢金属收得率的提高。

当转炉不采取留渣作业时，采用先加入直接还原铁，后加入铁水的装料方式。转炉出钢时，不会出现直接还原铁“裹”在炉渣中的现象，当转炉采用留渣作业时，采用先兑铁水后加废钢的加料方式，同样保证直接还原铁块全部熔化。经过长期的工业实践，发现转炉出钢时炉渣中的氧化铁含量未因加入直接还原铁而升高。经过对大量的炉次进行金属平衡计算得出，直接还原铁中铁的回收率，在82％-88%之间，保证转炉操作金属收得率的提高。

⑤直接还原铁化学成分稳定，S、P及金属元素含量低，对冶炼优质钢及生产高附加值钢有利。