CN104745756B - 炼铁设备及炼铁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及使在原料处理过程及炼铁工艺中产生的环境污染物的产生量显著减少且使耗能减少，从而在环保的同时还能够制造具有优异品质的钢板的炼铁设备及炼铁方法。本发明的一个发明提供炼铁设备及炼铁方法，炼铁设备包括：铁水制造装置，利用粉铁矿制造铁水；炼钢装置，对在所述铁水制造装置中制造出的铁水进行炼钢而制造钢水；连铸机，对在所述炼钢装置中制造出的钢水进行铸造，以制造铸片；以及轧制装置，对在所述连铸机中制造出的铸片进行轧制，并且，在所述连铸机与轧制装置之间具备铸片均热装置，该铸片均热装置被构成为均匀地控制铸片的温度。

Description

炼铁设备及炼铁方法

技术领域

本发明涉及炼铁设备及炼铁方法，尤其涉及使在原料处理过程及炼铁工艺中产生的环境污染物的产生量显著减少且使耗能减少，从而在环保的同时还能够制造具有优异品质的钢板的炼铁设备及炼铁方法。

背景技术

通常，钢水将在高炉中制造的铁水作为主要原料来使用并在转炉中进行精炼而制得。

当前在铁水生产中，在能效方面或者生产性方面能够超越高炉工艺的炼铁工艺还没有被开发，然而在这样的高炉工艺中，对于使用为燃料及还原剂的碳源而言，需要依赖于将特定原料炭加工处理的焦炭，而对于铁源而言，主要依赖于经过一系列的块状化工序的烧结矿。

即，当前的高炉工艺必需伴随着焦炭制造设备及烧结设备等的原料预备处理设备，其结果除高炉设备之外还必需要构建额外的附带设备，从而带来用于设备的庞大的成本要求。

并且，在如上所述的原料预备处理设备中，将会产生SO_x、NO_x或粉尘之类的相当多的环境污染物，因而需要用于对此进行净化处理的专门的设备，尤其，当前全世界范围对环境污染的管制变得越来越严厉，从而为了克服这些情况而需要针对处理设备投资庞大的资金等，然而这对于当前的借助于高炉工艺的铁水的生产而言，实际上会使其竞争力下降。

另一方面，为了解决如上所述的高炉工艺中所产生的问题而有过诸多其他工艺的研究及开发。当前正在开发的炼铁工艺中，周知的优异的生产工艺是如下的炭系熔融还原工艺：将一般的炭直接使用为燃料及还原剂，并将全世界矿石生产量中占80％以上的粉铁矿直接使用为铁源，由此制造铁水。

最近，试图研究一种将通过这种熔融还原工艺而制得的铁水在炼钢工艺中进行炼钢而制造钢水的炼铁设备及炼铁方法。

并且，还试图研究一种对通过所述炼铁设备及炼铁方法制得的钢水进行铸造及轧制而制造钢板的技术。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种如下的炼铁设备及炼铁方法，即，在对使用粉铁矿制得的铁水进行炼钢而制造钢水，并对该钢水进行铸造而制造铸片(例如，板坯(slab))，并将该板坯轧制而制造钢板时，在对板坯轧制之前使板坯的温度维持为均匀，从而可制造具有优异品质的钢板。

本发明的目的不限于上述内容。如果是本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员，则可从本说明书的整个内容充分地理解本发明的额外的目的。

本发明的一个方面提供炼铁设备，包括：铁水制造装置，利用粉铁矿制造铁水；炼钢装置，对在所述铁水制造装置中制造出的铁水进行炼钢而制造钢水；连铸机，对在所述炼钢装置中制造出的钢水进行铸造，以制造铸片；以及轧制装置，对在所述连铸机中制造出的铸片进行轧制，并且，在所述连铸机与轧制装置之间具备铸片均热装置，该铸片均热装置被构成为均匀地控制铸片的温度。

优选地，所述铁水制造装置包括：还原粉铁矿制造装置，包括流化还原炉设备，该流化还原炉设备被构成为包括一个以上的流化还原炉而将粉铁矿还原而制造还原粉铁矿；块状化装置，接收在所述流化还原炉设备中被还原的还原粉铁矿而对该还原粉铁矿进行块状化，以制造块状化还原铁；以及熔融炉，使在所述块状化装置中变成块状的块状化还原铁熔融而制造铁水。

所述铁水制造装置还可包括粒化装置，该粒化装置将粉铁矿粒化而制造粒化矿，并将所述粒化矿供应至所述流化还原炉设备。

所述炼钢装置可包括转炉或电炉。

可具有如下形态：所述连铸机以铸造速度为4～15mpm的条件铸造厚度为30～150mm的铸片，所述轧制装置包括精轧机，所述连铸机和所述精轧机之间还包括加热单元和将钢板以盘绕形态卷取而储存的钢卷箱。

并且，所述连铸机与精轧机之间还可包括粗轧机。

优选地，所述铸片均热装置包括一个以上的感应加热器。

优选地，所述铸片均热装置还包括布置于所述感应加热器之间的一个以上的保温单元。

优选地，所述铸片均热装置还包括包围单元，该包围单元在所述感应加热器和保温单元中至少包围感应加热器。

优选地，所述铸片均热装置构成为相比单位铸片的长度长。

优选地，所述感应加热器被提供为能够沿铸片长度和宽度方向中的至少一个方向移动。

优选地，所述铸片均热装置还包括与所述感应加热器结合的加热器前后移送部和左右移送部中的至少一个。

优选地，所述感应加热器被提供为接连包围铸片的上表面、下表面以及一侧边的形态，从而被提供为易于从铸片脱离。

优选地，所述感应加热器从铸片的行进方向观察时呈“匚”字形态。

本发明的另一方面提供炼铁方法，包括：铁水制造步骤，利用粉铁矿制造铁水；炼钢步骤，对在所述铁水制造步骤中制造出的铁水进行炼钢而制造钢水；连铸步骤，对在所述炼钢步骤中制造出的钢水进行铸造，以制造铸片；铸片均热步骤，加热所述铸片以使铸片的温度变得均匀；以及轧制步骤，对在所述铸片均热步骤中被均热处理的铸片进行轧制。

优选地，所述铁水制造步骤包括：将粉铁矿流化还原而制造还原粉铁矿的步骤；块状化步骤，接收被还原的所述还原粉铁矿而对该还原粉铁矿进行块状化，以制造块状化还原铁；以及铁水制造步骤，使在所述块状化步骤中变成块状的块状化还原铁熔融而制造铁水。

所述铁水制造步骤进一步包括粒化步骤，将粉铁矿粒化而制造粒化矿。

在所述连铸步骤中以铸造速度为4～15mpm的条件铸造厚度为30～150mm的铸片，所述轧制步骤包括精轧步骤，所述连铸步骤和所述精轧步骤之间还进而包括钢板加热步骤和将钢板以盘绕形态卷取而储存的储存步骤。

优选地，所述连铸步骤和精扎步骤之间还包括粗轧步骤。

优选地，在所述铸片均热步骤中加热被实施为使铸片的厚度方向的平均温度达到1200℃以上。

优选地，在所述铸片均热步骤中，在所述铸片的厚度方向的中央部分维持有潜热的期间实施加热。

如上所述，根据本发明的一个方面，使在原料处理过程及炼铁工艺中产生的环境污染物的产生量显著减少且使耗能减少，从而在环保的同时还能够制造具有优异品质的钢板。

附图说明

图1为概略地示出符合本发明的炼铁设备的一个实现例的概要图。

图2为概略地示出符合本发明的炼铁设备的另一个实现例的概要图。

图3A、图3B为图1及图2的铸片(板坯)均热装置的主要部分立体图。

图4为图1及图2的加热单元的主要部分立体图。

图5为图3A、图3B的铸片均热装置的平面构成图。

符号说明：

1、2：炼铁设备 3：板坯

10：铁水制造装置 11：还原粉铁矿制造装置

111：流化还原炉设备 111、1112、1113、1114：流化还原炉

12：熔融炉 13：块状化装置

14：粒化装置 20：炼钢装置(转炉)

20-1：电炉 30：连铸机

40：板坯均热装置 50：轧制装置

410：感应加热器 411：感应线圈

420：包围单元 430：保温单元

具体实施方式

以下，详细说明本发明。

图1示出本发明的炼铁设备的一个实现例。

如图1所示，根据本发明的一个实现例的炼铁设备1包括铁水制造装置10、炼钢装置20、连铸机30、铸片均热装置40以及轧制装置50。

其中，在以下的本实施例说明中，作为铸片的一个示例限定为板坯来进行说明。当然，并不是必须限定为板坯，例如，还可应用在方坯(billet)、块铁(bloom)等的制造中。

图1所示的铁水制造装置10的一个优选例包括：还原粉铁矿制造装置11，构成为通过使粉铁矿还原而制造还原粉铁矿；块状化装置13，对在所述还原粉铁矿制造装置中被还原的粉铁矿进行块状化；熔融炉12，使在所述块状化装置13中变为块状的块状化还原铁熔融而制造铁水。

所述还原粉铁矿制造装置11包括流化还原炉设备111，所述流化还原炉设备111包括一个以上的流化还原炉。所述流化还原炉设备111是使粉铁矿借助气体而流动的同时使粉铁矿还原的设备。粉矿将在构成所述流化还原炉设备的流化还原炉内分阶段地经过还原过程。即，流化还原炉是使投入的粉矿借助还原气体而分阶段地还原的地方，其个数不受限制，然而为了能够充分还原，优选包括两个或两个以上，更加优选包括三个或四个。

然而，如前面所言及，无需一定要限定各个流化还原炉设备111的流化还原炉的个数。

图1中例示出的炼铁设备表示所述流化还原炉设备111包括四个流化还原炉1111、1112、1113、1114的形态。

如通常的流化还原炉一样，所述流化还原炉1111、1112、1113、1114内可具有用于分散气体的气体分散板(未图示)。

所述块状化装置13是使流化还原炉设备111中被还原的粉铁矿变成块状的装置。

此时，所述块状化装置13具有用于储存还原粉铁矿并将该还原粉铁矿供应到块状化装置13的料斗131，该料斗131通过还原铁供应管132而与所述流化还原炉设备111的最终流化还原炉1111以还原粉铁矿疏通关系形成连接。

所述熔融炉12构成为将在所述块状化装置13中变成块状的块状化还原铁熔融而制造铁水。

所述熔融炉12与所述还原粉铁矿制造装置11的流化还原炉设备111的最终流化还原炉1111通过气体供应管121以气体疏通关系形成连接，流化还原炉设备111的流化还原炉1111、1112、1113、1114通过气体供应管(未图示)以气体疏通关系形成连接。

通过所述气体供应管121而供应到最终流化还原炉1111的还原气体依次经过流化还原炉1111、1112、1113、1114而供应到最初流化还原炉1114。

另一方面，全部的粉铁矿或一部分粉铁矿首先被供应到最初流化还原炉1114，并依次经过流化还原炉1114、1113、1112、1111而被供应到最终流化还原炉1111，如此经过流化还原炉1114、1113、1112、111的同时，粉铁矿借助还原气体而被还原。

在本发明中，对于向所述流化还原炉设备供应的粉铁矿而言，可通过料斗等在没有进行额外的处理的情况下供应，然而如果粉铁矿为极微粉磁铁矿，则为了还原极微粉磁铁矿而可进一步包括专门的粒化装置14。即，所述粒化装置14以适合于在流化还原炉设备中还原的粒度将极微粉磁铁矿粒化之后，供应到所述流化还原炉设备1114、1113、1112、1111中的最初流化还原炉1114。

图1的所述粒化装置14的一个示例包括用于粒化极微粉磁铁矿的粒化机143。作为所述粒化机143的一个示例可以举出将极微粉磁铁矿球团化的造球机(pelletizer)，然而并不一定要局限于此，只要是能够将极微粉磁铁矿粒化成0.4～4mm的范围的装置即可使用为本发明的粒化机143。所述造球机的前方还可包括提供铁矿的料斗141和对从所述料斗141提供的铁矿进行称重并混合的混合机142，但并不一定要局限于此。

向所述粒化机143提供的粉铁矿可以是100％的极微粉磁铁矿，然而根据情形也可使用具有类似粒度的被集尘的赤铁矿。此时，以重量为基准，所述被集尘的赤铁矿的含量可以是15％以下，更加优选为10％以下。

在本发明中，所述被粒化的矿也可简单地称为“粒化矿”。此外，需要注意的是，在本发明中所谓的粉铁矿是指前述的粒化矿和没有被粒化的通常的粉铁矿(根据情形也可将此称为“未粒化矿”)。

在本发明的优选的一个实现例中，所述流化还原炉设备111的最终流化还原炉1111和最初流化还原炉1114可通过循环管115以气体疏通关系形成连接。

所述循环管1115中可额外地具备二氧化碳去除装置118，该二氧化碳去除装置118中可具备用于排出废气的排出管1181。

并且，所述氧化碳去除装置118和最终流化还原炉1111之间的所述循环管1115中可额外地具备用于使循环气体升温的加热器(未图示)。

如上所述，循环管1115具备二氧化碳去除装置118，因而从最初流化还原炉1114排出的废气在去除二氧化碳被之后被供应到所述最终流化还原炉1111中而再次使用为还原气体。并且，可根据需要而如上所述地具备加热器，以控制循环气体的温度。

此外，本发明的又一个优选实现例中，在所述循环管1115(即，废气路径)上可设有除尘装置，该除尘装置优选为湿式除尘装置(未图示)。

所述炼钢装置20包括转炉或电炉等精炼设备。

图1中炼钢装置20表示转炉的一个示例。

转炉是将氧气或含氧气体供应到炉内而使铁水中的碳燃烧，从而使得以饱和程度溶解有碳的铁水转换为钢水的装置，而且是根据碳或其他的氧化成分借助氧气被燃烧的燃烧热而使钢水的升温作业也一起进行的装置。

转炉有多种形态，但在本发明中这些都可以使用。即，与诸如上吹、低吹或者上下吹复合吹炼等的吹炼方式的差异、与基于其他各个钢铁公司的设计方式的、不同的形式无关地均可在本发明中使用。尤其，当利用前述方法时，可确保充足的钢水量，因此可根据情形而维持较高的热装比(HMR)，据此可具有能够解决转炉的热源确保问题的优点。因此，具有仅利用通常的上吹转炉也能够起到足够的作用的优点。

图1中符号“21”表示喷枪。

由图1和图2可知，连铸机30构成为将在转炉20或电炉20-1等的炼钢装置中制造的钢水以连续铸造方式铸造为板坯并排出。

如果板坯的厚度过厚，则会导致轧制装置的压下负担增加，因此为了直接轧制在连铸机30中制造的板坯，在所述连铸机30中制造的板坯优选具有30～150mm的厚度。

更加优选为的厚度为120mm以下，进一步优选为100mm以下。最优选的板坯的厚度为70～100mm。为此，作为优选方法的一个示例，从连铸机30的结晶器(mould)313排出的板坯的厚度优选为40～200mm，之后在位于连铸机30的结晶器313后方的液芯压下(liquidcore reduction)装置314中可实施40％以下的液芯压下，优选为30以下的液芯压下，更优选为25％以下的液芯压下，然而并不一定要局限于此。如果厚度足够则也可以不实施液芯压下。

图1中未说明符号“311”表示钢水供应单元，“312”表示中间包。

所述板坯均热装置40构成为均匀地控制板坯的温度。

只要能够使板坯温度变得均匀即可，板坯均热装置40是在本实施例中图示并说明的优选的一个示例，显然并不一定要局限于此。

优选地，本发明的板坯均热装置40被提供为使板坯的厚度方向的温度分布变得均匀。

当然，也可以是使板坯的宽度方向的温度分布变得均匀的装置。

如图3A、图3B所示，所述板坯均热装置40优选为包括至少一个感应加热器410。

如图5所示，所述感应加热器410可包括感应线圈411，该感应线圈411与电源供应源(未图示)连接而被施加电流，从而加热所述板坯3。

如图3B所示，所述板坯均热装置40还可包括设置于所述感应加热器410之间的一个以上的保温单元430。

这样的本发明的保温单元430构成为可使板坯保温，其形态、材质等方面不受特别限制。例如是包围板坯的形态的箱体，只要是能够引入/引出铸片的形态即可。

而且，这样的保温单元430能够使经过感应加热器的铸片的温度适度地保持，从而有助于改善板坯的品质。

而且，如图3A及图3B所示，本发明的板坯均热装置40还可包括包围单元420，该包围单元420包括板坯在内在所述感应加热器410和保温单元430中至少包围感应加热器410。

这样的所述包围单元420可以以能够使板坯通过内部的腔室形态或炉形态提供。

因此，本发明的板坯均热装置40基本上在对板坯加热的感应加热器410上包括保温单元430或保温单元430和包围单元420，以进行板坯的厚度以及宽度方向的均匀的加热，不仅如此，保温单元或包围单元维持适度温度的氛围而实现板坯的保温环境，从而使板坯的最佳温度的控制或维持变得可能，因而在制造板坯时刻改善板坯的品质，进而，甚至可以提高将该板坯作为媒介的钢板的品质。

连铸机30和均热装置40之间包括板坯切割装置315，从而可以切割板坯，所述板坯均热装置40优选构成为相比单位板坯的长度长。

即，本发明的板坯均热装置40均匀地加热和保温以预定单位切割的整个板坯以实现适宜的热管理。

在轧制装置之前确保有能够使一张以上的板坯停滞的长度，从而使布置轧制变得可能。此时，在连铸机中生产出的板坯可在板坯均热装置40的内部停滞一定时间之后进入到轧制即，也可以在无停滞的情况下进入到轧制机。

特别是，对于本发明的板坯均热装置40而言，将所述感应加热器410提供为能够朝移动的板坯的长度方向和/或宽度方向移动。

如图5所示，所述板坯均热装置40优选还包括与所述感应加热器410结合的加热器前后移送部412及左右移送部413中的至少一个。

例如，所述左右移送部413可包括提供有所述前后移送部412和感应加热器410的移动板413b和与用于驱动所述移动板413b的驱动链(未图示)结合的电机413a。

因此，从板坯的行进方向上观察时，可沿左右方向移动本发明的感应加热器411和所述前后移送部412。

另一方面，如图5所示，所述移动板413b可连接有与电机413a结合而工作的驱动链，所述驱动链根据提供于所述电机413a的链轮齿而接收驱动力从而可以移动。

只是，用于移动所述移动板413b的驱动力并不局限于由电机413a来提供，还可以通过油压或空压气缸而接收驱动力。

或者，所述移动板也可以由螺杆和电机结合而使其移动的结构来提供。

而且，虽然在图5中没有用另外的附图符号图示，然而在所述移动板413b的下部提供有沿着框架结构物或轨道移动的移动轮或导向轮等，从而所述移动板413b可顺利地实现在所述板坯3的移动路径上的左右移动。

另一方面，所述移动板413b可以被提供为由多个分隔而支撑并移动各个感应加热器410的结构，而且在相互隔开的移动板413b之间显然提供有用于实现所述板坯3的行进的移送轮，这样的移送轮显然被排列成与本发明的板坯均热装置不发生干涉。

虽然在图5中移送板413b上示出了一个感应加热器410，然而显然可提供多个感应加热器410。而且，各个感应加热器410可连接有前后移送部412。

只是，移送轮(未图示)适宜地支撑并移送板坯，以使板坯在经过感应加热器时不发生下垂。如有需要，则可提供用于平坦地移送板坯的夹送辊(进料辊)。

所述感应加热器410被提供为接连包围板坯的上下表面以及一侧边的形态，从而可被提供为易于从板坯脱离(移动)。

然而，如图3所示，从板坯行进方向观察时，这样的所述感应加热器410具体被提供为“匚”字形态，因而为了使板坯的侧边部的加热均匀，优选为沿板坯的行进方向交错排列。

当利用所述感应加热器410的感应线圈411加热板坯时，当然可以调整加热板坯的温度，例如可根据所述感应加热器410所提供的排列(位置、间距等)而将板坯的加热环境(加热量)设定为不同，优选为以渐进方式增加板坯的加热量。

只是，如果利用所述感应加热器410的感应线圈411，则与所述感应线圈411相邻的所述板坯3的厚度方向外面部相比所述板坯3的厚度方向中央部而言磁通量大，因而产生更多的热量而加热得更多。

如图5所示，为了调整所述感应线圈411的加热量，所述感应线圈411可与电源供应源414连接，且与控制部415结合而提供对板坯加热的控制。

如此地调整所述感应线圈411的加热量的操作也可以包括所述感应线圈411的接通/断开(on/off)的功能。即，可以由所述电源供应源414调节电源供应与否而连所述感应线圈411的接通/断开也进行调节。

而且，虽然在图5中概略地示出，所述感应线圈411可以是在芯材上缠绕有线圈而提供的结构，以进行感应加热。所述芯材可沿所述板坯3的宽度方向提供，而且所述感应线圈被缠绕于芯材而提供，以在所述板坯3的整个宽度方向上进行加热。

所述前后移送部412起到沿所述板坯3的行进方向移动所述感应加热器410的同时调整相邻的所述感应加热器410的间距的作用。为此，所述前后移送部412连接于所述加热器410(的框架或支撑体)而提供，且可由油压、空压气缸等提供。

只是，显然前后移送部412优选为利用支架等来牢固地连接以避免感应加热器410下垂。

另一方面，所述前后移送部412连接于所述控制部415而提供为能够调整间距，通过如此地调整相邻的所述感应加热器410之间的间距，可以以均匀加热效果最高的最佳的间距调整(控制)感应加热器的排列而提供于包围单元420(参照图3A、图3B)内。

即，对于所述感应加热器410而言，可以以等间距布置相邻的感应加热器410之间的间距，因而可以以均一的环境(条件)升高板坯的温度或加热板坯，其结果通过实现板坯的均匀的加热而使加热效率最佳化。

因此，本发明的感应加热器410可以与左右移送部411和前后移送部412结合而移动，因而在不对板坯加热的制造条件(环境)下，所述感应加热器410可从板坯的移动路径中脱离(分离)，其结果可提供如下优点：在制造无需加热条件的板坯时可从源头消除与行进的板坯之间的干涉或冲突之类的二次问题的发生。

所述炼铁设备1包括用于对在所述板坯均热装置40进行过均热处理的板坯进行轧制的轧制装置50。为了确保处理速度有可能不同的连铸机30和轧制装置50之间的连续性，在连铸机与轧制装置之间可包括板坯切割装置315。

所述轧制装置50包括精轧机326，在所述精轧机325进行轧制而制造钢板。

在所述精轧机的前方可额外地设置用于加热板坯或钢板(例如，指实施过粗轧的钢板)的加热单元324。

所述加热单元324可使用感应炉或隧道炉，且在构成更加紧凑化的设备方面，优选为感应炉方式。

如图4所示，所述加热单元324优选包括一个以上的感应加热器410。

所述加热单元324可提供成能够朝板坯或钢板3的上面或下面移动，在不进行加热的期间，从板坯或钢板的移送路径上去除所述感应加热器410，从而可防止发生与所述板坯或钢板之间的冲突等问题。

并且，优选为在所述加热单元324的前方和后方中的一个以上的位置处(图中示出在前方具备的形态)具备板坯排出单元323。所述板坯排出单元323是用于朝板坯行进方向的垂直方向(横向)排出板坯的单元，起到在前后工序中发生操作障碍时从生产线排出不能进行处理的板坯的作用。所述板坯排出单元的长度优选为对应于1张～2张的板坯长度(例如，5.5～11m)。

根据需要经过加热过程或没有经过加热过程的板坯在通过之后的精轧而被轧制成所期望的厚度，由此完成最终的产品。此时，也可根据产品的厚度以及需求者的要求以盘绕形态卷取。所述精轧机326优选为由3～8个的轧制列构成，更优选为4～7个的轧制列构成，在精轧机后端还可包括冷却装置328。

并且，在所述精轧机326的前方，优选为在加热单元324的后方还可包括卷取板坯或根据后述的一个优选实现例被粗轧的钢板而储存的钢卷箱325。所述钢卷箱325可消除连铸机30或根据后述的本发明的优选实现例而设置的粗轧机322与精轧机326之间的处理速度不一致，或者可均匀化钢板内温度或可起到确保工序上时间的充裕的缓冲作用。此时，所述钢卷箱325优选为设置成隔热。在无头轧制中钢板可以不经由所述钢卷箱325。

在本发明的优选的一个实现例中，所述连铸机30与精轧机326之间还可包括粗轧机322。所述粗轧机322的位置只要位于连铸机30与精轧机326之间，则任意位置均可以，然而优选为位于所述钢卷箱325的前方，且优选为位于二次加热单元324的前方。

在所述连铸机30与精轧机326之间具备粗轧机322的情况下，如图1所示，本发明的板坯均热装置40位于所述粗轧机322的前方。

并且，在粗轧机322以及精轧机326中一个以上设备的前方设有氧化皮(scale)去除装置321，在对钢板表面去除氧化皮的情况下直接实施轧制，这对于钢板或轧辊的保护来说是优选的。

如图1所示，所述氧化皮去除装置321可设置于所述板坯均热装置40的后方且粗轧机322的前方。

优选地，在所述精轧机的后方设有切割机327，以按所期望的规格切割产品。切割机327的优选的一个示例可举出剪板机(shearing machine)。

图2示出了本发明的炼铁设备的另一优选的实现例。

图2所示的炼铁设备2中，将不是转炉的电炉20-1使用为炼钢装置20，除此之外，实质上与图1所示的炼铁设备1相同。

前述的发明中，流化还原炉、块状化装置以及熔融炉各自的自身结构不受特别的限制，只要是通常使用的流化还原炉、块状化装置以及熔融炉，则无论哪个都可以。

在此所使用的术语“第一”及“第二”并非表示顺序，只是为了区分部件而使用。

而且，在此所使用的“最初”及“最终”的术语是按照粉铁矿的移动方向为基准来确定的，例如，最先被供应粉铁矿的流化还原炉称作最初流化还原炉，最后被供应的流化还原炉成为最终流化还原炉。

并且，在本发明的几个实现例中，作为在炼钢步骤中将铁水转换为钢水的装置对转炉进行了例示并说明，然而需要注意的是也可以使用电炉。而且，在前述的炼钢步骤中，在转炉工序之后还可包括额外的二次精炼过程。二次精炼过程是指将转炉或电炉排出的钢水的成分控制成适于最终产品，且将钢水的温度控制为适于铸造的工序，且只要是起泡设备、真空精炼设备、钢水升温设备等本发明所属技术领域中使用的二次精炼过程，则任何过程均可以包括，在本发明中不受特别的限制。即，在本发明的一个优选实现例中，在所述炼钢步骤中，后续于转炉还可包括二次精炼设备。

不仅如此，在炼钢步骤中，在转炉与熔融炉之间为了对在熔融炉中制造出的铁水进行脱硫脱磷处理而还可包括脱硫装置、脱磷装置以及脱硫脱磷装置中的一个以上的装置，从而将得到脱硫和/脱磷处理的铁水投入到转炉或电炉。此外，只要是在炼钢领域中称为所谓的一次精炼的能够在转炉或电炉工序之前进行的预处理工序就都包含于本发明中。因此，需要注意的是，本发明的炼钢装置是一种除了转炉或电炉之外还可以包括可布置于其之前或之后的钢水预处理装置和二次精炼装置这两个装置的设备上的概念。当然，并不一定要包括这些装置。

以下，参照附图说明根据本发明的另一实现例的炼铁方法。

如图1及图2所示，本发明的另一优选实现例包括如下步骤：利用粉铁矿制造铁水的铁水制造步骤；对在所述铁水制造步骤中制造出的铁水进行炼钢而制造钢水的炼钢步骤；对在所述炼钢步骤中制造出的钢水进行铸造而制造板坯的连铸步骤；加热所述板坯以使板坯的温度变得均匀的均热步骤；对在所述板坯均热步骤中经均热处理的板坯进行轧制的轧制步骤。

在本发明的另一优选实现例中，首先在所述流化还原炉设备111中分别还原粉铁矿以制造还原粉铁矿。

即，将粉铁矿等装入到流化还原炉，并根据朝气体供应管流入的还原气体而形成气体流动层的同时还原被装入的粉铁矿等，由此制造还原粉铁矿。所装入的粉铁矿优选为具有足够大的比表面积以使还原变得容易，而且其粒度不要过于庞大，以便借助流动气体而发生流动。在本发明的几个实现例中，其最大粒度优选为12mm以下，更加优选为10mm以下，最优选为8mm以下。只是，在粒度过于微小时，会存在因飞散等而导致的流失的问题，因此所述粉铁矿的平均粒度优选为1～3mm以上，尤其，粒度为125μm的粉铁矿的比率优选为相对于整个粉铁矿的重量占15％以下，更加优选为占10％以下。

通常在使用赤铁矿的情况下，供应具有前述粒度的粉铁矿是比较容易的。然而，对于在埋藏量中占有相当大的部分的磁铁矿而言，由于其粒度非常小(例如，平均粒度为40～300μm)，因此为了使用该磁铁矿而需要使其具备适宜量的粒度的粒化过程。经粒化的矿不仅具有适于在流化还原炉中使用的粒度，而且还根据磁铁矿内存在的残余应力或者因粒化过程而形成的残余应力而容易被粉碎，从而可具有较大的表面积，起到改善磁铁矿的还原性的作用。对所述粒化的一个示例的介绍如下，但并不一定要局限于此。即，为了粒化，需要一种在从料斗提供极微粉磁铁矿并称量出适宜量之后，利用粒化装置14粒化成适宜粒度的过程。通过此过程，所述粒化矿可具有0.4mm以上的粒度。粒度的上限可以是如前所述的没有进行粒化的粉铁矿的适宜粒度的上限。只是，在考虑粒化效率等的情况下，可以将粒度的上限限制在4mm以下。此时，为了粒化，粘合剂与磁铁矿一同与水一起被添加。粘合剂与水的配合量遵照通常的粒化方法使用即可，因此本发明不进行特别的限制。只是，若举出一个非限制性的示例，则所述粘合剂的含量可被确定在0.05～1重量％范围内。这是因为，粘合剂的含量过小时，难以提供足够的结合力，相反过大时，铁矿所占的比率减少，从而不利于生产性。对于粘合剂而言，只要是粒化领域中使用的粘合剂则可使用任何的粘合剂。若举出一个优选的示例，则可以举出膨润土之类的无机系粘合剂。并且，在所述粒化时，可以将集尘至15重量％或10重量％的赤铁矿也包含在内而与磁铁矿一起进行粒化。

通过前述过程而被粒化的粒化矿可被供应到随后的流化还原炉设备中而进行还原过程。此时，优选为与通常的粉铁矿(未粒化矿)一同被投入，在这种情况下，粒化矿可使用至整个投入粉铁矿的70重量％。当然，完全不使用粒化矿也不会对经过流化还原和熔融还原的钢水制造造成问题，然而为了提高磁铁矿的活用度，对于粒化矿而言，以包含于粒化矿的磁铁矿的重量基准(即，整个投入的矿的重量中磁铁矿所占的比率)，优选以超过0重量％的比率使用。

本发明的粉铁矿被投入到所述流化还原炉111的最初流化还原炉1114之后，可依次经过其后的流化还原炉1113、1112、1111的同时进行还原。

此时，对于在所述流化还原炉设备111中粉铁矿还原而言，优选使还原率达到50％以上，以使在熔融炉中的追加的还原变得容易。只是，如后所述，在本发明的优选的一个实现例中，使用从熔融炉12排出的还原气体来还原粉铁矿，然而如果从熔融炉排出的还原气体(还称为“FOG”气体)由于粉尘或硫含量高而导致粉铁矿的还原率变高，则存在内部发生固着(sticking)现象的问题，且有可能在熔融炉中进行追加还原，因此所述还原率更加优选为80％以下。

如上所述，将在所述流化还原炉设备111中被还原的粉铁矿分别供应到所述块状化装置13而进行块状化，由此制造块状化还原铁。通过所述块状化装置13制造块状化还原铁的方法为本发明所属技术领域中已公知的方法，例如可举出利用韩国专利公开公报第10-2005-0068319号、第10-2003-0085795号所记载的装置来制造块状化还原铁的方法，除此之外也可利用本发明技术领域的多种技术。

然后，将在所述块状化装置13中变成块状化的块状化还原铁供应到熔融炉12进行熔融，由此制造铁水。

在所述块状化装置13中变成块状化的块状化还原铁优选为以500～800℃的高温状态装入到熔融炉中。并且，在熔融炉12中可将用于还原所述块状化还原铁的还原剂一同装入以进一步还原被熔融的还原铁。作为还原剂可使用碳系还原剂，其中更优选为使用诸如成型炭、块炭或焦炭等的煤炭系还原剂。

此时，包含于铁水中的重要的元素之一的Si在炼钢装置中可起到根据因吹入氧而引起的燃烧反应，向钢水提供热量的功能。因此，所述铁水中Si优选为0.1重量％以上，更优选为0.3重量％以上。只是，当Si含量过高时，在炼钢过程中使钢渣碱度上升过多，从而在进行诸如脱硫或脱磷等的作业时，使作业效率降低，因此所述Si含量的上限设为1.0重量％。更优选的Si含量的上限为0.5重量％。

如上所述，将在所述熔融炉12中制造出的铁水供应给所述炼钢装置(转炉)20而制造钢水。铁水在供应到转炉20之前可经由、脱磷或同时脱硫脱磷工序中的一个以上的工序，除此之外也可经由预处理工序。

在所述流化还原炉设备111中，使由最初流化还原炉排出的废气作为还原气体进行循环。此时，形成循环的废气优选为经过通过二氧化碳去除装置118而去除二氧化碳的步骤和通过加热器(未图示)调节温度的步骤中的至少一个步骤之后供应到所述流化还原炉设备111的最终流化还原炉。

在所述转炉20中制造钢水时，可将诸如生石灰之类的物质的颗粒一同吹入，以控制钢渣的碱度以及使其作为脱碳反应的核而起作用。

在前述的炼钢步骤中，在转炉(在另一实现例中为电炉)工序之后，还可包括额外的二次精炼(secondary refining)过程。对于二次精炼过程而言，只要是本发明所属技术领域中使用的二次精炼过程，则还可以包括任意的过程，因此本发明不做特别的限制。即，在本发明的一个优选的实现例中，所述炼钢步骤中，后续于转炉还可包括二次精炼过程。不仅如此，在转炉工序之前还可包括铁水预处理过程。

并且，在前述说明中，作为炼钢装置的示例举了转炉，然而需要注意的是，如图2所示，可使用电炉来代替所述转炉。电炉是通过电弧(arc)来产生热的设备，因此在比较低的铁水比下也能够足以炼钢。不仅如此，相比于以往的仅溶解废钢(scrap)的电炉炼钢法，本发明使用大量的铁水，因此可以生产出更加多样且高品质的产品。

接着，对在所述炼钢步骤中制造出的钢水连续铸造而制造板坯并将此排出。

当板坯的厚度过厚时，轧制装置50的压下负担将会增加，因此为了直接压制在连铸步骤中铸造出的板坯，在所述连铸步骤中制造的板坯优选为具有30～150mm的厚度。更加优选的厚度为120mm以下，进一步优选为100nn以下，最优选为70～100mm。为此，作为更优选的方法的一个示例，在连铸步骤中所使用的连铸机30的结晶器313所排出的板坯的厚度优选为40～200mm，之后在位于连铸步骤排出前的液芯压下区域中可实施40％以下的液芯压下，优选为实施30％以下的液芯压下，更优选为实施25％以下的液芯压下，然而并不一定要局限于此。如果厚度变得足够，也可以不实施液芯压下。而且，连铸步骤中的铸造速度优选为4～15mpm，更优选为4～8mpm。

然后，对在连铸步骤中制造出的板坯用板坯均热装置40进行加热，以使板坯的温度变得均匀。

优选地，所述板坯均热步骤中的加热实施成使板坯的厚度方向的平均温度达到1200℃以上。

优选地，所述板坯均热步骤的加热在所述板坯的厚度方向的中央部分维持有潜热的期间实施。

为了提高最终轧制钢板的品质，优选为将加热所述板坯的外面部的温度限制在避免所述外面部被氧化的温度。

例如，为了防止产生因氧化而引起的氧化皮(scale)等，优选为以约1250℃以下加热所述外面部。

例如，1500℃以上温度的加热由于接近钢板的熔点，因此不是优选的方案。

在所述板坯均热步骤中被均热处理的板坯根据后续的轧制步骤而被轧制。此时，为了确保处理速度有可能不同的连铸步骤和轧制步骤之间的连续性，可在连铸步骤之后将板坯切割而供应到轧制步骤。

所述轧制步骤包括精轧步骤，为了确保精轧步骤中所需的温度，在精轧步骤之前可追加用于加热钢板的加热步骤。

在所述加热步骤中所使用的加热单元可利用感应炉或隧道炉等，且在构成更加紧凑化的设备方面，优选为感应炉方式。

如图4所示，所述加热单元优选包括一个以上的感应加热器。

在不对板坯或钢板加热的期间，将所述感应加热器410从板坯或钢板的移送路径上去除，从而可防止发生与所述板坯或钢板之间冲突等问题。

并且，在非常时刻，在所述加热单元之前或者之后还可包括板坯排出步骤。板坯在之后经过经轧步骤被压下成所期望的厚度，由此变成最终产品。此时，也可根据产品的厚度以及需求者的要求以盘绕形态卷取。在精轧步骤之后还可包括冷却步骤。

并且，在所述精轧步骤之前还可包括卷取板坯或根据后述的一个优选实现例被粗轧的钢板而储存到钢卷箱325的储存步骤。所述钢卷箱3255可消除连铸机30或后述的粗轧机322与精轧机326之间的处理速度不一致，或者可均匀化钢板内温度或可起到确保工序上时间的充裕的缓冲作用。卷取于钢卷箱的钢板的厚度优选为20mm以下。在无头轧制中可以不包括所述储存步骤。

并且，根据本发明的优选实现例，所述精轧步骤之前还包括粗轧步骤时比较有利。

并且，在粗轧步骤和精轧步骤中的一个以上步骤之前，设有氧化皮去除步骤，从而在钢板的表面上去除氧化皮的情况下实施轧制，这对于钢板或轧辊的保护来说是优选的。优选地，在精轧步骤之后执行切割步骤，以按照所期望的规格切割产品。所述切割步骤可在冷却步骤之前或之后进行。

Claims (10)

1.一种炼铁设备，包括：

铁水制造装置，利用粉铁矿制造铁水；

炼钢装置，对在所述铁水制造装置中制造出的铁水进行炼钢而制造钢水；

连铸机，对在所述炼钢装置中制造出的钢水以铸造速度为4～15mpm的条件进行连续铸造，以制造厚度为30～150mm的高温的铸片；以及

铸片均热装置，被构成为均匀地控制所述连铸机所制造的所述高温的铸片的温度，

轧制装置，对被所述铸片均热装置均热处理的铸片进行轧制，

所述铁水制造装置包括：还原粉铁矿制造装置，包括流化还原炉设备，该流化还原炉设备被构成为包括一个以上的流化还原炉而将粉铁矿和粒化矿还原，以制造还原粉铁矿；将平均粒度为40～300μm的极微粉磁铁矿粒化成0.4～4mm的粒化矿而制造粒化矿，并将所述粒化矿供应至所述流化还原炉设备；块状化装置，接收在所述流化还原炉设备中被还原的还原粉铁矿而对该还原粉铁矿进行块状化，以制造块状化还原铁；以及熔融炉，使在所述块状化装置中变成块状的块状化还原铁熔融而制造铁水，

所述铸片均热装置的长度相比单位铸片的长度长，而且包括一个以上的感应加热器及布置于所述感应加热器之间的一个以上的保温单元，所述感应加热器被提供为能够沿铸片长度和宽度方向中的至少一个方向移动。

2.如权利要求1所述的炼铁设备，其中，所述铸片均热装置还包括包围单元，该包围单元在所述感应加热器和保温单元中至少包围感应加热器。

3.如权利要求1所述的炼铁设备，其中，所述铸片均热装置还包括与所述感应加热器结合的加热器前后移送部和左右移送部中的至少一个。

4.如权利要求3所述的炼铁设备，其中，所述感应加热器被提供为接连包围铸片的上表面、下表面以及一侧边的形态，从而被提供为易于从铸片脱离。

5.如权利要求4所述的炼铁设备，其中，所述感应加热器被提供为沿铸片的行进方向交错排列，以维持铸片的侧边部的加热。

6.如权利要求4所述的炼铁设备，其中，所述感应加热器从铸片的行进方向观察时呈“匚”字形态。

7.一种炼铁方法，包括：

铁水制造步骤，利用粉铁矿制造铁水；

炼钢步骤，对在所述铁水制造步骤中制造出的铁水进行炼钢而制造钢水；

连铸步骤，对在所述炼钢步骤中制造出的钢水以铸造速度为4～15mpm的条件进行连续铸造，以制造厚度为30～150mm的高温的铸片；

铸片均热步骤，加热所述高温的铸片以使铸片的温度变得均匀；以及

轧制步骤，对在所述铸片均热步骤中被均热处理的铸片进行轧制，

铁水制造步骤包括：

将粉铁矿流化还原而制造还原粉铁矿的步骤；

块状化步骤，接收被还原的所述还原粉铁矿而对该还原粉铁矿进行块状化，以制造块状化还原铁；以及

铁水制造步骤，使在所述块状化步骤中变成块状的块状化还原铁熔融而制造铁水，

所述粉铁矿包括将平均粒度为40～300μm的极微粉磁铁矿粒化成0.4～4mm的粒化矿和没有被粒化的粒度为0.4～12mm的未粒化矿，

所述轧制步骤包括精轧步骤，

所述连铸步骤和所述精轧步骤之间包括粗轧步骤，

所述粗轧步骤和所述精轧步骤之间包括钢板加热步骤，

所述铸片均热步骤通过铸片均热装置来进行，所述铸片均热装置的长度相比单位铸片的长度长，而且包括一个以上的感应加热器及布置于所述感应加热器之间的一个以上的保温单元，所述感应加热器被提供为能够沿铸片长度和宽度方向中的至少一个方向移动。

8.如权利要求7所述的炼铁方法，其中，所述连铸步骤和所述精轧步骤之间还包括将钢板以盘绕形态卷取而储存的储存步骤。

9.如权利要求7或8所述的炼铁方法，其中，在所述铸片均热步骤中加热被实施为使铸片的厚度方向的平均温度达到1200℃以上。

10.如权利要求7或8所述的炼铁方法，其中，在所述铸片均热步骤中，在所述铸片的厚度方向的中央部分维持有潜热的期间实施加热。