The Influence of Direct Reduced Iron Size on EAF Smelting

Kang Xu; Cao Zhenwei; Wang Qiang; Liu Chong; Li Shuangjiang; Zhang Junfen

doi:10.20057/j.1003-8620.2024-00184

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The Influence of Direct Reduced Iron Size on EAF Smelting

Smelting and Solidification | 更新时间：2025-05-09

- The Influence of Direct Reduced Iron Size on EAF Smelting
- Special Steel Vol. 46, Issue 1, Pages: 75-78(2025)
- 作者机构：
  
  1.河钢材料技术研究院，石家庄 052135
  2.河钢集团张宣科技，宣化075100
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00184
  CLC： TF 741
- Received：22 July 2024，
  
  Published：30 January 2025
- 稿件说明：
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康旭,曹震巍,王强等.直接还原铁尺寸对电弧炉冶炼的影响[J].特殊钢,2025,46(01):75-78.

Kang Xu,Cao Zhenwei,Wang Qiang,et al.The Influence of Direct Reduced Iron Size on EAF Smelting[J].Special Steel,2025,46(01):75-78.
康旭,曹震巍,王强等.直接还原铁尺寸对电弧炉冶炼的影响[J].特殊钢,2025,46(01):75-78. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00184.

Kang Xu,Cao Zhenwei,Wang Qiang,et al.The Influence of Direct Reduced Iron Size on EAF Smelting[J].Special Steel,2025,46(01):75-78. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00184.

摘要

以张宣科技Consteel电弧炉冶炼的40Cr钢为研究对象，通过开展电弧炉配加30 t不同尺寸直接还原铁（DRI）试验，研究了Consteel电弧炉配加不同尺寸DRI对电弧炉冶炼过程、钢铁料消耗、电耗和电弧炉终渣成分的影响。结果表明，电弧炉冶炼40Cr钢过程配加小尺寸DRI易导致冶炼过程溢渣量增大，且溢渣中FeO含量较高，钢铁料消耗和电耗升高，终渣碱度降低，终渣FeO含量升高。同时，电弧炉配加小尺寸DRI时排出的炉渣易在渣罐底形成“铁铊”。电弧炉冶炼40Cr钢配加DRI尺寸≤6.3 mm占比低于8.5%时冶炼效果较好。可对DRI进行筛分后使用，筛掉尺寸较小的DRI，同时，避免空料仓上料，尽量在半仓或高于半仓上料，避免落差较大DRI破碎使小尺寸占比升高。

Abstract

Taking the 40Cr steel smelted by Consteel EAF of Zhang Xuan Technology as the research object， the effects of adding different particle size direct reduced iron （DRI） to the Consteel EAF on the EAF smelting process， steel material consumption， electricity consumption， and final slag ingredient of the EAF were studied by conducting experiments on adding 30 tons of different particle size DRI to the EAF. The results indicate that adding small-sized DRI during the smelting of 40Cr steel in an EAF can easily lead to an increase in slag overflow during the smelting process， and the FeO content in the overflow slag is higher， resulting in an increase in steel and electricity consumption， a decrease in the alkalinity of the final slag， and an increase in the FeO content of the final slag. At the same time， the slag discharged from the EAF with small-sized DRI is prone to forming iron thallium at the bottom of the slag tank. The proportion of EAF smelting 40Cr steel with DRI size ≤ 6.3 mm is less than 8.5%， and the smelting effect is better， DRI can be screened and used to remove those with smaller particle sizes. At the same time， avoid loading materials from empty silos， try to load materials in half or above half silos， and avoid large drop DRI crushing that increases the proportion of small particles.

关键词

Keywords

references

姜周华，姚聪林，朱红春，等 . 电弧炉炼钢技术的发展趋势［J］. 钢铁， 2020 ， 55 （ 7 ）： 1 - 12 .

陈　煜，赵瑞敏，魏光升 . 电弧炉炼钢过程的系统工程思考［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 4 ）： 74 - 79 .

Toktarova A ， Karlsson I ， Rootzén J ， et al . Pathways for low-carbon transition of the steel industry—a Swedish case study ［J］. Energies ， 2020 ， 13 （ 15 ）： 3840 .

Harada T ， Tanaka H . Future steelmaking model by direct reduction technologies ［J］. ISIJ International ， 2011 ， 51 （ 8 ）： 1301 - 1307 .

Erwee M W ， Pistorius P C . Nitrogen in SL/RN direct reduced iron： Origin and effect on nitrogen control in EAF steelmaking ［J］. Ironmaking & Steelmaking ， 2012 ， 39 （ 5 ）： 336 - 341 .

Lee M ， Trotter D ， Mazzei O . The production of low phosphorus and nitrogen steelsin an EAF using HBI ［J］. Scandinavian Journal of Metallurgy ， 2001 ， 30 （ 5 ）： 286 - 291 .

朱　荣，魏光升，唐天平 . 电弧炉炼钢流程洁净化冶炼技术［J］. 炼钢， 2018 ， 34 （ 1 ）： 10 - 19 .

吴耀光，肖步庆，朱立光，等 . 电炉炼钢钢铁原料的现状分析与展望［J］. 钢铁， 2021 ， 56 （ 11 ）： 55 - 62 .

赵庆杰，储满生 . 电炉炼钢原料及直接还原铁生产技术［J］. 中国冶金， 2010 ， 20 （ 4 ）： 23 - 28 .

李　彬 . 基于氢气直接还原铁冶炼高纯铁和高纯轴承钢的基础研究［D］. 北京：北京科技大学， 2020 .

田乃媛，佘华松，刘　青，等 . 热压块铁（HBI）在电炉炼钢中的应用［J］. 北京科技大学学报， 2001 ， 23 （ 6 ）： 508 - 510 .

谷力功 . 150 t UHP——EAF运行几年来的技术创新及前景展望［J］. 钢铁， 2000 ， 35 （ 9 ）： 17 - 19 .

Felix Schuler ， Nicole Voigt ， Torben Schmidt ， et al . Steel's contribution to a low-carbon Europe 2050 ［J］. Stahl und Eisen ， 2014 ， 133 （ 9 ）： 61 - 63 .

Sujit Sanjal ，陶江善 . DRI在冶炼优质钢中的应用［J］. 中国废钢铁， 2015 （ 5 ）： 27 - 31 .

Derda W ， Siwka J ， Nowosielski C . Controlling of the nitrogen content during eaf-technology and continuous casting of steel ［J］. Archives of Metallurgy and Materials ， 2008 ， 53 （ 2 ）： 523 - 529 .

Mohamed Abd Elkader ， Ayman Fathy ， Mamdouh Eissa ， et al . Effect of direct reduced iron proportion in metallic charge on technological parameters of EAF steelmaking process ［J］. International Journal of Science and Research （IJSR）， 2016 ， 5 （ 2 ）： 2016 - 2024 .

贺美乐，张豫川，王　庆，等 . 电弧炉采用直接还原铁炼钢工艺技术分析［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 5 ）： 33 - 38 .

牛士珍，牛四通 . 海绵铁在电炉炼钢中使用效果的分析［J］. 特殊钢， 1997 ， 18 （ 4 ）： 37 - 39 .

王海兵 . 直接还原铁作为废钢替代品在电弧炉中的应用［J］. 钢铁研究， 2004 ， 32 （ 5 ）： 53 - 57+61 .

Kirschen M ， Hay T ， Echterhof T . Process improvements for direct reduced iron melting in the electric arc furnace with emphasis on slag operation ［J］. Processes ， 2021 ， 9 （ 2 ）： 402 .

Francesco Memoli . Behavior and benefits of high-Fe3C DRI in the EAF ［J］. Iron and Steel Technology ， 2015 ， 2 （ 4 ）： 1928 - 1945 .

Pablo ， Duarte ， Angelo ， et al . High-carbon DRI and its use and advantages in EAF operations ［J］. Iron & Steel Technology ， 2017 ， 14 （ 3 ）： 64 - 70 .

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