December 2, 2025
Impatto del ferro ridotto direttamente (DRI) sulla siderurgia a forno ad arco elettrico
1. Produttività e rendimento
L'esperienza di produzione dimostra che l'impiego di DRI influisce in modo significativo sulla produttività e sul rendimento delleforni ad arco elettricoIn Cina, molti grandi impianti di produzione di scarti di carbone recentemente commissionati si trovano ad affrontare sfide dovute alla scarsa qualità dei rottami, con densità di scarti inferiori a 0,3·0,7 t/m3.Sostituendo lo scarto a bassa densità con il DRIL'aggiunta continua di 20~50% di DRI può aumentare notevolmente la produttività del forno, soprattutto se combinata con bruciatori a ossi-carburante.,pratiche di scorie spumate e di riscaldamento dei rottami.
Il rendimento dell'acciaio è influenzato dal grado di metallizzazione, dal contenuto di gangue e dal livello di carbonio del DRI.e i carburatori possono essere aggiunti per migliorare la riduzione del ferroLe proprietà e il volume della scoria influenzano anche il rendimento; ad esempio, la scoria spumata a base costante può ridurre il volume della scoria, migliorando così il rendimento.
2. Consumo dei materiali di produzione
- Consumo di elettrodi: il DRI contiene generalmente poco carbonio. Le aggiunte richiedono spesso carburatori, che creano un'atmosfera riducente che riduce l'ossidazione degli elettrodi.Anche se la pratica di schiumatura a arco sommerso può aumentare la concentrazione dell'arco e aumentare il rischio di rottura degli elettrodi, il consumo complessivo di elettrodi in genere non aumenta con l'uso di DRI.
- Consumo refrattario: la carica a serie DRI non aumenta significativamente l'usura refrattaria.che porta ad un attacco refrattari leggermente più elevatoUn elevato FeO nelle scorie e tempi di reazione prolungati del C ̊O possono anche intensificare l'erosione chimica, ma un adeguato controllo della scorie schiumate e un adeguamento del processo possono mantenere la durata refrattaria ai livelli originali.
- Consumo di scorie: il DRI introduce la gangue acida, che normalmente richiederebbe più scorie per mantenere la basicità.Gli studi indicano che ogni aumento dell'1% dell'utilizzo del DRI aumenta la domanda di flusso di circa 1 kg/tTuttavia, poiché il DRI contiene poco fosforo e zolfo, può essere accettabile una bassa basicità di scorie, compensando l'aumento del consumo di flusso.
3. Variazioni del consumo di energia
Il consumo di energia aumenta generalmente quando viene utilizzato il DRI, a causa di:
- Riduzione endotermica del FeO: più basso è il tasso di metalizzazione, maggiore è il contenuto di FeO.
- Contenuto di scorie: per un SiO2 più elevato è necessaria una calce più veloce per mantenere la basicità, aumentando il volume di scorie.
- Contenuto di carbonio: DRI con più carbonio può ridurre il fabbisogno di energia perché la reazione [C] + [O] → CO è esotermica.
- Metodo di ricarica: la ricarica continua a velocità ottimizzate (fino a 28 38 kg/MW/min per la DRI fredda; fino a 50 kg/MW/min per la DRI calda) consente di funzionare a piena potenza, riducendo il tempo di riscaldamento.specialmente se il DRI si accumula vicino alle pareti, può prolungare la fusione e aumentare il consumo di energia.
- Temperatura di carica: il DRI completamente freddo può aumentare il consumo di energia di 100-150 kWh/t rispetto alla fusione di rottami, mentre il DRI a caldo si avvicina ai livelli energetici dei rottami.
Per ridurre al minimo il consumo di energia, si raccomanda un DRI ad alta metallizzazione con basso SiO2, insieme a un'adeguata carburizzazione, carica a caldo e alimentazione continua.anche se sono necessarie precauzioni contro la ricossidazione.
4Qualità dell' acciaio
A livello mondiale, il DRI è ampiamente utilizzato per la produzione di acciai di alta qualità nei FEA, tra cui:
- Prodotti tubulari per il petrolio (casing, tubi per trivellazione)
- lamiere per autoveicoli
- fili e acciai speciali (acciai a molle, acciai a cuscinetti)
- acciai per rotori, acciai per cannoni e materiali per applicazioni aerospaziali, aeronautiche e nucleari
Poiché il DRI contiene elementi residui trascurabili (Cu, Ni, Cr, Mo, ecc.), esso consente la produzione di acciai più puliti con meno inclusioni,miglioramento delle prestazioni di laminazione a caldo e a freddo, in particolare delle proprietà di trazioneIl DRI aiuta anche a ridurre il contenuto di zolfo e a modificare la morfologia dell'inclusione di solfuro, migliorando la qualità dell'acciaio, la duttilità e la resistenza all'espansione e alla torsione.
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