CN111518986B - 一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法 - Google Patents

Abstract

一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统及其炼钢方法，所属冶金领域，系统包括上料系统、炉体、管道反应器、除尘器、进气管、变频引风机、烟囱、可升降保温罩、料仓、微调中间包和钢包。本发明利用一次燃烧热能熔化预热废钢及加热钢液，并为整个冶炼连铸环节提供热能，提高废钢炼钢的热效率，减少二氧化碳排放；并且通过活性炭吸附技术，脱除硫、硝、二恶英、重金属等污染物，使一次燃烧热能废钢冶炼工艺成为节能环保的绿色冶炼工艺；本发明炼钢炉在全氧燃烧时，烟气量少，带走的热量少，能源利用率高，节能减排效果显著，冶炼环节能耗只是传统电炉冶炼的30％左右；CO₂排放不到电弧炉冶炼排放的三分之一，不到长流程冶炼的10％，减排效果显著。

Description

一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法

技术领域

本发明属于冶金领域，特别涉及一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统及其炼钢方法。

背景技术

目前钢铁冶炼的主流方法有两种：一种是长流程，包括采矿、选矿、烧结、高炉炼铁、转炉炼钢、精炼、连铸等工序；另一种是短流程，包括电弧炉或中频炉熔化、精炼、连铸等工序。受排放压力和废钢资源不断增加的因素影响，短流程备受行业青睐。

废钢炼钢工艺是热能消耗最大的产业，现在被青睐的短流程工艺每年耗电量巨大，而且随着该工艺的不断推广，预计到明年年底，我国电炉钢产能将达到2亿吨，尽管短流程工艺不断进步，全废钢冶炼电耗也在400度/吨钢以上，如果加上辅助能源，折合总能耗得在600度/吨钢以上，也就是说这个产业的电力消耗将超过800亿度。按照目前我国的发电水平和冶炼设备水平，短流程冶炼纯废钢的能源利用率不会超过30％，短流程冶炼工艺不但浪费大量的电能，同时还要消耗大量高耗能的石墨电极，目前纯废钢冶炼电极消耗平均水平在4公斤/吨钢左右，这个消耗让炼钢费用增加200～300元左右，几乎超过了用电成本，如果按资金折合能耗，相当于又消耗了800亿度电，如果把这个能耗也考虑在炼钢的能源转化率里面，短流程冶炼废钢的能源利用率不会超过15％。可见短流程冶炼废钢工艺存在耗能高、成本高、转化率低的问题，是不合理的能源利用方式。

发明内容

为解决短流程废钢冶炼的能耗高、转化率低的问题，本发明提供了一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统及其炼钢方法，利用一次燃烧热能熔化预热废钢及加热钢液，并为整个冶炼连铸环节提供热能，提高废钢炼钢的热效率，减少二氧化碳排放；并且通过活性炭吸附技术，脱除硫、硝、二恶英、重金属等污染物，使一次燃烧热能废钢冶炼工艺成为节能环保的绿色冶炼工艺，其具体技术方案如下：

一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统，包括上料系统1、竖炉2、管道反应器3、除尘器4、进气管5、变频引风机6、烟囱7、可升降保温罩8、料仓9、微调中间包10和钢包11；

所述竖炉2底部侧壁设置有出钢口12，所述竖炉2的熔化段下部设置有钢水加热氧燃烧嘴13，所述竖炉2的熔化段上部设置有主氧燃烧嘴14，所述竖炉2的中段设置有补吹氧气管15，所述竖炉2的上段设置有降温喷淋系统16，所述竖炉2的顶部设置有封闭加料系统17；

所述可升降保温罩8上设置有辅助料加料口18、回烟口19、测温取样口20和氧燃枪21；

所述微调中间包10侧壁下部设置有流钢口22；所述微调中间包10底部设置有吹气透气砖23；所述钢包11底部设置有吹气透气砖25；

所述上料系统1的上料端与竖炉2顶部的封闭加料系统17相连接，所述竖炉2的上部出烟口通过管道连接管道反应器3的进烟口，所述管道反应器3的出烟口通过管道连接除尘器4的进气口，所述除尘器4的出气口通过管道连接变频引风机6的引风口，所述除尘器4与变频引风机6的连接管道上设置有进气管5，所述变频引风机6的出风口通过管道连接烟囱7；

所述竖炉2的出钢口12通过管道连接微调中间包10，所述微调中间包10上加盖可升降保温罩8，所述可升降保温罩8上的辅助料加料口18通过管道与料仓9的底部出料口连接，所述可升降保温罩8上的回烟口19通过回烟管道24与竖炉2的进气口连接；所述微调中间包10的流钢口22下设钢包11，用于承接钢水；

所述除尘器4出气口处设置有阀门；

所述进气管5设置有阀门；

所述回烟管道24与竖炉2进气口处设置有阀门；

所述竖炉2的出钢口12设置有封堵塞棒；

所述微调中间包10的流钢口22外设塞棒；

所述可升降保温罩8的辅助料加料口18设置有阀门；

所述降温喷淋系统16外接水源；

所述钢水加热氧燃烧嘴13、主氧燃烧嘴14和补吹氧气管15的数量根据竖炉2的具体规模大小确定；

所述钢水加热氧燃烧嘴13用氧燃枪替代；所述主氧燃烧嘴14用氧燃枪替代；

所述微调中间包10可用钢包11替代；

所述钢包11后续连接冶炼、精炼设备时，可升降保温罩8上的辅助料加料口18、测温取样口20和氧燃枪21可以个别省略或全部省略；

所述料仓9增设预热室；

上述一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，包括如下步骤：

步骤1，加料：

当建炉或大修炉时，在炉底铺设2～4层方木，厚度在200～500mm，然后在上面铺1～2米焦炭，在焦炭上摆放比较长的中型废钢，留出燃烧区，直径大于预热段炉内直径，烘炉期间不加破碎料废钢，全部用中型废钢，正常冶炼时加入破碎料废钢；

步骤2，预热熔化：

启动变频引风机6做冷调试，运行正常后，点燃浸油木块，启动主氧燃烧嘴14，前期加大过氧系数2～3，燃烧部分焦炭，使整个系统升温；前期熔化的钢水碳比较高，铸成铁块，可在正常冶炼时逐步少量掺入钢水调碳用，待炉温正常后将过氧系数调至1以下；竖炉2的主氧燃烧嘴14提供炉内废钢预热的主要热能，燃烧温度在1800℃以上；竖炉2底部的废钢经预热接近熔化温度，遇到高温火焰后会迅速熔化；

此时火焰的上方废钢已经软化，透气性很差，高温烟气会从火焰穿孔的地方串到没有废钢的周边空间上行至竖炉2过渡段，过渡段的废钢还没有软化，烟气可以穿入，随着向上炉径逐渐变小，烟气流通面积变小，烟气会加速向废钢料柱内部扩散，最后要全部穿过废钢料柱；利用高温烟气对废钢加热，竖炉2热效率很高，烟气温度可以通过调节料柱高度调整，控制烟气温度在150℃以下；废钢料柱的表层废钢受热会多，会有部分熔化粘结，料柱没有散落，竖炉2下部会有气体上升空间，为竖炉2烟气顺行提供了空间；下部熔化的钢水会顺着搪在流钢沟上部砖缝流到流钢沟，设在下部的钢水加热氧燃烧嘴13对钢水进行二次加热，改善钢水的流动性；

步骤3，钢水成分微调：

打开出钢口12的封堵塞棒，使熔化后的钢水流入微调中间包10，开启氧燃枪21对微调中间包10内的钢水进行升温至1600℃以上，出钢前根据钢水成分，打开辅助料加料口18，将料仓9中的合金辅料加入至微调中间包10内，对钢水进行合金化成分微调及增碳和扩散脱氧；

钢水成分微调时，底吹透气砖23吹氩气搅拌，使钢水温度、成分均匀，由于有了扩散脱氧，合金收得率很高，可少加铝脱氧剂，因此钢水夹杂物很少；

出钢过程及成分微调时，氧燃枪21一直在工作状态，供气强度可根据加热需要调整，氧燃比控制在1～1.01，回烟管道24的阀门受微调中间包10内压力传感器控制，始终保持微负压-20～30Pa，既要保证不能烟气外溢，又不能吸进太多空气；燃烧的高温烟气全部通过回烟管道24返回竖炉2内预热废钢，减少热量损失；

步骤4，更换、维护：

正常冶炼过程中，竖炉2的出钢口12一直在出钢状态，当更换微调中间包10时，停止竖炉2的钢水加热氧燃烧嘴13和主氧燃烧嘴14的工作，并出尽竖炉2内的钢水和微调中间包10内的钢水，更换新的微调中间包10后，继续开启钢水加热氧燃烧嘴13和主氧燃烧嘴14进行冶炼；

当竖炉2的出钢口12侵蚀较大时，停止竖炉2的钢水加热氧燃烧嘴13和主氧燃烧嘴14的工作，并出尽竖炉2内的钢水，用耐火炮泥堵实出钢口12，然后用合适直径的钻头重新开口后继续运行；

步骤5，出钢：

钢水在微调中间包10内完成温度、成分微调后，当要出钢时，机械手拉出流钢口22的塞棒，钢水自动流出至钢包11内，出完钢后机械手自动封堵流钢口22的塞棒，钢包11转移至LF炉工位精炼，做最后微调及等待。

所述步骤3中，可用钢包11替代微调中间包10用于承接钢水及微调，钢包11替代时，需间歇式出钢，出钢口12用耐火泥封堵，每次出钢用开口机开口出钢，出钢时钢渣混出；

本发明一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统及其炼钢方法，与现有技术相比，有益效果为：

一、竖炉的熔化段和预热段设置超厚保温，排烟温度可以通过废钢加入高度调节，控制在150℃以下，因此热效率很高，在冶炼熔化过程能源利用率可达80％左右，是电炉能源利用率的2～3倍，如果把石墨电极的能耗因素一并考虑，会是电弧炉能源转化率的4～5倍以上。

二、在竖炉和引风机之间设置管道反应器，管道反应器后设除尘器，无论是燃气还是直接燃烧碳粉，由于燃气或碳粉中有硫，燃烧时会生成SO₂和SO₃，也会有硝，废钢预热时会产生一定量的二恶英和重金属，因此尾气需要治理，本发明采用在烟道上设置管道反应器，向管道反应器内喷吹活性炭粉，用活性炭粉吸附烟气里的硫、硝、二噁英、重金属，在管道反应器后设置除尘器回收吸附剂和尘，经过处理的烟气达标排放；由于在每次停炉前要把炉内废钢全部熔化掉，因此烟气温度会很高，为了保护炉顶设备和后部烟道及除尘滤料，在炉顶设置了喷雾降温装置，喷雾量受控于后部除尘系统温度，既要不会对后部设备造成过热破坏，烟气温度又不要低于露点，避免造成糊堵滤料。该工艺解决了目前废钢预热冶炼过程有害气体排放超标问题；为防止CO排放超标，在竖炉的上部炉温600-800℃区间设置了空气或氧气喷吹孔，做二次燃烧。

三、本发明炼钢炉在全氧燃烧时，烟气量少，带走的热量少，能源利用率高；能源流合理，节能减排效果显著，冶炼环节能耗只是传统电炉冶炼的30％左右；CO₂排放不到电弧炉冶炼排放的三分之一，不到长流程冶炼的10％，减排效果显著；

四、由于氧燃烧嘴或氧燃枪的氧燃比可以小于1，竖炉下部高温区是还原性气氛，废钢氧化会大大减少，因此金属收得率会大大提高，钢水的含氧量也会大大降低，可以减少脱氧剂成本，精炼成本会降低。

五、由于能源流合理，冶炼工艺得到优化，整个制造成本比电弧炉降低180～260元/吨钢；设备投资远远少于电弧炉工艺投资，设备折旧费用会远低于电弧炉工艺。

综上所述，本发明的全废钢冶炼工艺是融节能、低碳、环保、低成本于一体的绿色冶炼工艺。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的结构示意图；

图2为图1结构示意图的局部放大图；

图3为本发明实施例1的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的钢包结构示意图；

图中：1-上料系统，2-竖炉，3-管道反应器，4-除尘器，5-进气管，6-变频引风机，7-烟囱，8-可升降保温罩，9-料仓，10-微调中间包，11-钢包，12-出钢口，13-钢水加热氧燃烧嘴，14-主氧燃烧嘴，15-补吹氧气管，16-降温喷淋系统，17-封闭加料系统，18-辅助料加料口，19-回烟口，20-测温取样口，21-氧燃枪，22-流钢口，23-吹气透气砖，24-回烟管道，25吹气透气砖。

具体实施方式

下面结合具体实施案例和附图1-3对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

如图1-3所示，一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统，包括上料系统1、竖炉2、管道反应器3、除尘器4、进气管5、变频引风机6、烟囱7、可升降保温罩8、料仓9、微调中间包10和钢包11；

所述竖炉2底部侧壁设置有出钢口12，所述竖炉2的熔化段下部设置有钢水加热氧燃烧嘴13，所述竖炉2的熔化段上部设置有主氧燃烧嘴14，所述竖炉2的中段设置有补吹氧气管15，所述竖炉2的上段设置有降温喷淋系统16，所述竖炉2的顶部设置有封闭加料系统17；

所述可升降保温罩8上设置有辅助料加料口18、回烟口19、测温取样口20和氧燃枪21；

所述微调中间包10侧壁下部设置有流钢口22；所述微调中间包10底部设置有吹气透气砖23；所述钢包11底部设置有吹气透气砖25；

所述上料系统1的上料端与竖炉2顶部的封闭加料系统17相连接，所述竖炉2的上部出烟口通过管道连接管道反应器3的进烟口，所述管道反应器3的出烟口通过管道连接除尘器4的进气口，所述除尘器4的出气口通过管道连接变频引风机6的引风口，所述除尘器4与变频引风机6的连接管道上设置有进气管5，所述变频引风机6的出风口通过管道连接烟囱7；

所述竖炉2的出钢口12通过管道连接微调中间包10，所述微调中间包10上加盖可升降保温罩8，所述可升降保温罩8上的辅助料加料口18通过管道与料仓9的底部出料口连接，所述可升降保温罩8上的回烟口19通过回烟管道24与竖炉2的进气口连接；所述微调中间包10的流钢口22下设钢包11，用于承接钢水；

所述除尘器4出气口处设置有阀门；

所述进气管5设置有阀门；

所述回烟管道24与竖炉2进气口处设置有阀门；

所述竖炉2的出钢口12设置有封堵塞棒；

所述微调中间包10的流钢口22外设塞棒；

所述可升降保温罩8的辅助料加料口18设置有阀门；

所述降温喷淋系统16外接水源；

所述钢水加热氧燃烧嘴13、主氧燃烧嘴14和补吹氧气管15的数量根据竖炉2的具体规模大小确定；

所述钢水加热氧燃烧嘴13用氧燃枪替代；所述主氧燃烧嘴14用氧燃枪替代；

所述微调中间包10可用钢包11替代；

所述钢包11后续连接冶炼、精炼设备时，可升降保温罩8上的辅助料加料口18、测温取样口20和氧燃枪21可以个别省略或全部省略；

所述料仓9增设预热室。

本实施例在某钢铁企业新建一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统，竖炉2上部预热区内径2.4米，上部预热区高度15米，下部燃烧区内径3.5米，燃烧区高度3米，燃烧区到上部细段过度高度2米，竖炉2总高度20米，底部设废钢支撑平台，平台直径2.8米，平台周边为流钢沟，流钢沟为倾斜式，出钢口处最低，出钢口对面沟最浅，最浅处流钢沟深300mm，最深处500mm，熔化后的钢液通过流钢沟流到出钢口12处，通过可控制液面出钢口12流出；在废钢支撑台上800mm处设6支主氧燃烧嘴14，均匀分布炉子周边，枪口向下斜向布置，火焰下限至废钢支撑台中心，主要用于废钢熔化预热，是竖炉2的主要能源提供者；在废钢支撑台上200mm处布置4支钢水加热氧燃烧嘴13，切线下斜布置，火焰指向钢液流沟，冲击方向与钢液流向一致，主要用于给熔化后的钢水加热和清理脱落到钢水流沟的废钢，钢水加热氧燃烧嘴13也可用于调整提高产能；为防止未熔化废钢落入流钢沟，用耐火砖覆盖在流钢沟上，钢水通过砖缝流下，熔化的钢液通过倾斜流钢沟流到出钢口12处，并流出竖炉2；

燃气为煤气发生炉煤气，热值1350千卡/立方米，助燃气体为全氧气；

在预热段中间设置了8个补吹氧气管15，做二次燃烧，确保排放烟气CO达标排放；

在竖炉2顶部出烟口后设置了管道反应器3，喷吹活性炭粉，吸附烟气中的SO2、SO3、NOx、二噁英及重金属，在管道反应器3后设除尘器4，为防止偶尔的烟气温度过高，影响除尘滤料寿命和对炉顶设施造成破坏，在竖炉2顶部设置了降温喷淋系统16，喷雾量受炉顶温度传感器控制，保证烟气温度低于滤料承受最高温度，又要控制喷雾量，保证烟气温度高于露点，避免造成滤料糊堵；

除尘器4后设变频引风机6，电机为调频电机，调频电机受燃烧区压力控制，燃烧区保持微负压。

上述一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，包括如下步骤：

步骤1，加料：

当建炉或大修炉时，在炉底铺设2～4层方木，厚度在200～500mm，然后在上面铺1～2米焦炭，在焦炭上摆放比较长的中型废钢，留出燃烧区，直径大于预热段炉内直径，烘炉期间不加破碎料废钢，全部用中型废钢，正常冶炼时加入破碎料废钢；

步骤2，预热熔化：

启动变频引风机6做冷调试，运行正常后，点燃浸油木块，启动主氧燃烧嘴14，前期加大过氧系数2～3，燃烧部分焦炭，使整个系统升温；前期熔化的钢水碳比较高，铸成铁块，可在正常冶炼时逐步少量掺入钢水调碳用，待炉温正常后将过氧系数调至1以下；竖炉2的主氧燃烧嘴14提供炉内废钢预热的主要热能，燃烧温度在1800℃以上；竖炉2底部的废钢经预热接近熔化温度，遇到高温火焰后会迅速熔化；此时火焰的上方废钢已经软化，透气性很差，高温烟气会从火焰穿孔的地方串到没有废钢的周边空间上行至竖炉2过渡段，过渡段的废钢还没有软化，烟气可以穿入，随着向上炉径逐渐变小，烟气流通面积变小，烟气会加速向废钢料柱内部扩散，最后要全部穿过废钢料柱；利用高温烟气对废钢加热，竖炉2热效率很高，烟气温度可以通过调节料柱高度调整，控制烟气温度在150℃以下；废钢料柱的表层废钢受热会多，会有部分熔化粘结，料柱没有散落，竖炉2下部会有气体上升空间，为竖炉2烟气顺行提供了空间；下部熔化的钢水会顺着搪在流钢沟上部砖缝流到流钢沟，设在下部的钢水加热氧燃烧嘴13对钢水进行二次加热，改善钢水的流动性；

步骤3，钢水成分微调：

打开出钢口12的封堵塞棒，使熔化后的钢水流入微调中间包10，开启氧燃枪21对微调中间包10内的钢水进行升温至1600℃以上，出钢前根据钢水成分，打开辅助料加料口18，将料仓9中的合金辅料加入至微调中间包10内，对钢水进行合金化成分微调及增碳和扩散脱氧；

钢水成分微调时，底吹透气砖23吹氩气搅拌，使钢水温度、成分均匀，由于有了扩散脱氧，合金收得率很高，可少加铝脱氧剂，因此钢水夹杂物很少；

出钢过程及成分微调时，氧燃枪21一直在工作状态，供气强度可根据加热需要调整，氧燃比控制在1～1.01，回烟管道24的阀门受微调中间包10内压力传感器控制，始终保持微负压-20～30Pa，既要保证不能烟气外溢，又不能吸进太多空气；燃烧的高温烟气全部通过回烟管道24返回竖炉2内预热废钢，减少热量损失；氧燃枪21加热尽量使钢水温度满足后部精炼要求，节省后续在LF炉加热步骤，降低加热成本；也可以在料仓9上增设一个预热室，把要投入微调中间包的合金辅料先送入预热室，将微调中间包10内的高温烟气引入预热室，对合金辅料进行预热后投入微调中间包10中，既可以减少投入合金辅料带来的温降，也减少了钢水增氢，这样可以大大减少LF炉的精炼压力，对于降低冶炼成本大有益处，也可以提高冶炼效率；

步骤4，更换、维护：

正常冶炼过程中，竖炉2的出钢口12一直在出钢状态，当更换微调中间包10时，停止竖炉2的钢水加热氧燃烧嘴13和主氧燃烧嘴14的工作，并出尽竖炉2内的钢水和微调中间包10内的钢水，更换新的微调中间包10后，继续开启钢水加热氧燃烧嘴13和主氧燃烧嘴14进行冶炼；

当竖炉2的出钢口12侵蚀较大时，停止竖炉2的钢水加热氧燃烧嘴13和主氧燃烧嘴14的工作，并出尽竖炉2内的钢水，用耐火炮泥堵实出钢口12，然后用合适直径的钻头重新开口后继续运行；

步骤5，出钢：

钢水在微调中间包10内完成温度、成分微调后，当要出钢时，机械手拉出流钢口22的塞棒，钢水自动流出至钢包11内，出完钢后机械手自动封堵流钢口22的塞棒，钢包11转移至LF炉工位精炼，做最后微调及等待。

本实施例的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统及其炼钢方法，在正常冶炼时，平均2小时出3包钢水，每包钢水60吨，正好与后部连铸匹配，运行3个月一直非常稳定。

Claims (9)

1.一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，包含如下步骤：

步骤1，加料：

当建炉或大修炉时，在炉底铺设2~4层方木，厚度在200~500mm，然后在上面铺1~2米焦炭，在焦炭上摆放比较长的中型废钢，留出燃烧区，直径大于预热段炉内直径，烘炉期间不加破碎料废钢，全部用中型废钢，正常冶炼时加入破碎料废钢；

步骤2，预热熔化：

启动变频引风机（6）做冷调试，运行正常后，点燃浸油木块，启动主氧燃烧嘴（14），前期加大过氧系数，过氧系数为2~3，燃烧部分焦炭，使整个系统升温；前期熔化的钢水碳比较高，铸成铁块，在正常冶炼时逐步少量掺入钢水调碳用，待炉温正常后将过氧系数调至1以下；竖炉（2）的主氧燃烧嘴（14）提供炉内废钢预热的主要热能，燃烧温度在1800℃以上；竖炉2底部的废钢经预热接近熔化温度，遇到高温火焰后会迅速熔化；

此时火焰的上方废钢已经软化，透气性很差，高温烟气会从火焰穿孔的地方串到没有废钢的周边空间上行至竖炉（2）过渡段，过渡段的废钢还没有软化，烟气可以穿入，随着向上炉径逐渐变小，烟气流通面积变小，烟气会加速向废钢料柱内部扩散，最后要全部穿过废钢料柱；利用高温烟气对废钢加热，竖炉（2）热效率高，烟气温度通过调节料柱高度调整，控制烟气温度在150℃以下；废钢料柱的表层废钢受热会多，会有部分熔化粘结，料柱没有散落，竖炉（2）下部会有气体上升空间，为竖炉（2）烟气顺行提供了空间；下部熔化的钢水会顺着搪在流钢沟上部砖缝流到流钢沟，设在下部的钢水加热氧燃烧嘴（13）对钢水进行二次加热，改善钢水的流动性；

步骤3，钢水成分微调：

打开出钢口（12）的封堵塞棒，使熔化后的钢水流入微调中间包（10），开启氧燃枪（21）对微调中间包（10）内的钢水进行升温至1600℃以上，出钢前根据钢水成分，打开辅助料加料口（18），将料仓（9）中的合金辅料加入至微调中间包（10）内，对钢水进行合金化成分微调及增碳和扩散脱氧；

钢水成分微调时，吹气透气砖吹氩气搅拌，使钢水温度、成分均匀，由于有了扩散脱氧，合金收得率高，少量加入铝脱氧剂，因此钢水夹杂物少；

出钢过程及成分微调时，氧燃枪（21）一直在工作状态，供气强度根据加热需要调整，氧燃比控制在1~1.01，回烟管道（24）的阀门受微调中间包（10）内压力传感器控制，始终保持微负压-20~30Pa，既要保证不能烟气外溢，又不能吸进太多空气；燃烧的高温烟气全部通过回烟管道（24）返回竖炉（2）内预热废钢，减少热量损失；

步骤4，更换、维护：

正常冶炼过程中，竖炉（2）的出钢口（12）一直在出钢状态，当更换微调中间包（10）时，停止竖炉（2）的钢水加热氧燃烧嘴（13）和主氧燃烧嘴（14）的工作，并出尽竖炉（2）内的钢水和微调中间包（10）内的钢水，更换新的微调中间包（10）后，继续开启钢水加热氧燃烧嘴（13）和主氧燃烧嘴（14）进行冶炼；

当竖炉（2）的出钢口（12）侵蚀较大时，停止竖炉（2）的钢水加热氧燃烧嘴（13）和主氧燃烧嘴（14）的工作，并出尽竖炉（2）内的钢水，用耐火炮泥堵实出钢口（12），然后用合适直径的钻头重新开口后继续运行；

步骤5，出钢：

钢水在微调中间包（10）内完成温度、成分微调后，当要出钢时，机械手拉出流钢口（22）的塞棒，钢水自动流出至钢包（11）内，出完钢后机械手自动封堵流钢口（22）的塞棒，钢包（11）转移至LF炉工位精炼，做最后微调及等待；

所述的一次燃烧热能冶炼废钢系统，包括上料系统（1）、竖炉（2）、管道反应器（3）、除尘器（4）、进气管（5）、变频引风机（6）、烟囱（7）、可升降保温罩（8）、料仓（9）、微调中间包（10）和钢包（11）；

所述竖炉（2）底部侧壁设置有出钢口（12），所述竖炉（2）的熔化段下部设置有钢水加热氧燃烧嘴（13），所述竖炉（2）的熔化段上部设置有主氧燃烧嘴（14），所述竖炉（2）的中段设置有补吹氧气管（15），所述竖炉（2）的上段设置有降温喷淋系统（16），所述竖炉（2）的顶部设置有封闭加料系统（17）；

所述可升降保温罩（8）上设置有辅助料加料口（18）、回烟口（19）、测温取样口（20）和氧燃枪（21）；

所述微调中间包（10）侧壁下部设置有流钢口（22）；所述微调中间包（10）底部设置有吹气透气砖；所述钢包（11）底部设置有吹气透气砖；

所述上料系统（1）的上料端与竖炉（2）顶部的封闭加料系统（17）相连接，所述竖炉（2）的上部出烟口通过管道连接管道反应器（3）的进烟口，所述管道反应器（3）的出烟口通过管道连接除尘器（4）的进气口，所述除尘器（4）的出气口通过管道连接变频引风机（6）的引风口，所述除尘器（4）与变频引风机（6）的连接管道上设置有进气管（5），所述变频引风机（6）的出风口通过管道连接烟囱（7）；

所述竖炉（2）的出钢口（12）通过管道连接微调中间包（10），所述微调中间包（10）上加盖可升降保温罩（8），所述可升降保温罩（8）上的辅助料加料口（18）通过管道与料仓（9）的底部出料口连接，所述可升降保温罩（8）上的回烟口（19）通过回烟管道（24）与竖炉（2）的进气口连接；所述微调中间包（10）的流钢口（22）下设钢包（11），用于承接钢水。

2.根据权利要求1所述的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述步骤3中，用钢包（11）替代微调中间包（10）用于承接钢水及微调，钢包（11）替代需间歇式出钢，出钢口（12）用耐火泥封堵，每次出钢用开口机开口出钢，出钢时钢渣混出。

3.根据权利要求1所述的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述除尘器（4）出气口处设置有阀门；所述进气管（5）设置有阀门；所述回烟管道（24）与竖炉（2）进气口处设置有阀门；所述竖炉（2）的出钢口（12）设置有封堵塞棒；所述微调中间包（10）的流钢口（22）外设塞棒；所述可升降保温罩（8）的辅助料加料口（18）设置有阀门。

4.根据权利要求1所述的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述降温喷淋系统（16）外接水源。

5.根据权利要求1所述的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述钢水加热氧燃烧嘴（13）、主氧燃烧嘴（14）和补吹氧气管（15）的数量根据竖炉（2）的具体规模大小确定。

6.根据权利要求1所述的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述钢水加热氧燃烧嘴（13）用氧燃枪替代；所述主氧燃烧嘴（14）用氧燃枪替代。

7.根据权利要求1所述的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述微调中间包（10）用钢包（11）替代。

8.根据权利要求1或6所述的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述钢包（11）后续连接冶炼、精炼设备时，可升降保温罩（8）上的辅助料加料口（18）、测温取样口（20）和氧燃枪（21）可以个别省略或全部省略。

9.根据权利要求1所述的一种利用一次燃烧热能冶炼废钢系统的炼钢方法，其特征在于，所述料仓（9）增设预热室。

Images