CN1930308A - 炼铁和炼钢 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炼钢方法。该方法包括在炼钢工艺中生产钢水和熔融的炼钢炉渣，该炼钢炉渣包含铁成分和熔剂成分，之后在基于熔池的直接熔炼法中生产铁水，其使用大部分炼钢炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。本发明还涉及一种直接熔炼方法。该方法包括预处理包含炼钢炉渣的铁材料，并从而使用预处理过的铁原料作为方法的部分进料而直接熔炼铁水。

Description

炼铁和炼钢
发明领域
本发明涉及炼钢，特别是在一体化炼钢厂中的炼钢。
本发明还涉及炼铁，特别是通过基于熔池的直按熔炼过程。
本发明涉及通过有效使用炼钢炉渣和粉尘和其它炼钢厂的通常作为低值废物的副产物来改进所运行的炼钢厂，特别是一体化炼钢厂的经济性。
本发明可使用这些炼钢副产物作为炼铁工艺的原料，并因此减少：
(a)由炼铁操作和炼钢操作产生的废物总量；和
(b)取自其它来源所必要的用于炼铁操作的原料量。
本发明是基于使用用于生产铁水(其包括铁金属合金)的直接熔炼工艺和装置，其可使用炼钢厂副产物如钢渣和粉尘作为直接熔炼装置的原料。
该直接熔炼工艺和装置可以是一体化炼钢厂的部分或可以是完全分开的操作，其处理在一个或多个分开的炼钢操作中所产生的炼钢副产物。
背景技术
惯用的炼铁和炼钢过程产生炉渣。该炼铁炉渣和炼钢炉渣均认为是这些各个过程的废物。
该炼钢炉渣通常包含呈FeO的铁成分和呈石灰(CaO)的熔剂成分。一般该铁成分为炉渣的35重量％，熔剂成分为炉渣的25-35重量％。
当炼钢炉渣按现有技术处置时，该铁成分和石灰成分都损失了。
如果可以回收或再利用来自炼钢炉渣的铁成分和石灰成分时，会取得明显的经济和环境效益。
为回收或再利用铁成分和石灰成分，现有技术的炼铁容器如惯用的高炉在回收炼钢炉渣方面不是一种可行的选择方案。对此，一个原因在于，一般加入高炉的原料中的磷易于分配到炉中所产生铁水中。当这种铁水接着供入炼钢容器中时，该磷分配入炼钢炉渣中以产生所需化学组成的钢。因此，将炼钢炉渣再循环到常用的高炉中的是不现实的，并在下游的炼钢容器中易于产生磷含量的增加。这是所不希望的。
虽然高炉是从铁矿生产铁的惯用选择方案，但鉴于避免高炉的缺点如需要烧结和制备焦炭的操作，已提出各种基于熔池的直接熔炼方法。这类直接熔炼工艺包括例如Romelt法、DIOS(直接铁矿熔炼)法和HIsmelt法。
Romelt法在环境压力下运行，使用铁水和炉渣槽，以矿细料和非焦化煤从上加入。氧和空气/氧混合物各在两高度通过侧风口注入，以搅拌熔体和二次燃烧熔池气体。
DIOS法是另一种基于铁水和炉渣熔池的方法，其在压力(1-2bar(表压))下运行，并采用煤和矿石的顶部加料。与Romelt不同，其使用顶部喷管注氧并具有用于铁矿预-还原的流化床体系。在熔炼炉中，大部分还原是在泡沫炉渣层中进行。在反应器内存在明显的温度梯度和FeOx梯度(在炉渣层的顶端有较高的温度和较高的FeOx量)。
由申请人研发的HIsmelt法是另一种基于铁水和炉渣熔池的方法，其不同于如DISO和Romelt的‘深炉渣’的熔炉，在该方法中加入容器的固体明显较深地注入进熔体。这导致在容器中的较强混合，在液体中几乎没有温度梯度。HIsmelt法例如描述于以申请人名义提交的国际申请PCT/AU96/00197(WO 96/31627)和PCT/AU01/00222(WO 01/64960)中，并将该国际申请引入本文作为参考。
以前已报道，HIsmelt法可处理如高磷含量的Brockman铁矿，并生产用于下游炼钢的磷含量小于0.05％的生铁。与惯用的高炉不同，该HIsmelt法具有更强的氧化性炉渣，该炉渣使磷特别有效地分配入炉渣中。在中间工厂试验期间，申请人曾报道，90-95％的供到HIsmelt中间工厂容器中的磷进入炉渣中。该DIOS法和Romelt法也认为是优选将磷分配进炉渣中。
以前也曾报道，可将细粒状的炼钢炉渣用作直接供入按HIsmelt法运行的直接熔炼容器中的原料，参见发明者R.J.Dry等的为METEC会议，14-15June，1999准备的文章，其题为”HIsmelt-Competitive Hot Metal from Ore Finesand Steel Plant Wastes”。在该文章的第4页的左栏提及，钢厂包括BOF炉渣的返料可认为提供碳料，其可减少HIsmelt法流程所需的煤，该流程示于文章的图3。
发明内容
本申请人己对HIsmelt法的可能应用进行了深入研究，并己了解，可大范围使用钢厂的返料，特别是炼钢的炉渣和粉尘作为直接熔炼方法的铁成分和熔剂成分的来源，正如HIsmelt法一样。
特别是在一体化的炼钢方面，本申请人己认识到，包括直接熔炼操作的一体化炼钢厂可有效地将磷分配入炉渣中，并且炼钢操作可如下进行：
(a)该直接熔炼操作取用大部分，通常至少是70重量％的认为是低价值废物的炼钢炉渣和粉尘，，并使用这些炼钢副产物作为用于直接熔炼操作中提供铁成分和熔剂成分的有价值的部分原料；和
(b)在炼铁操作中产生的低磷铁可用作炼钢操作的原料。
上述实施的总结果是(a)生产了可用于炼钢操作的铁水，(b)大量减少厂产生的最终的炉渣和粉尘的净量，和(c)大量减少，通常至少是30重量％的需取自其它来源的熔剂量。
此外，特别是在炼铁方面，本申请人已认识到，包括至少预热和需要时也可用于预还原铁原料的预处理设备和基于使用该预处理设备的方法和直接熔炼容器的直接熔炼装置是一种特别有效的用于处理炼钢炉渣的选择方案，该炼钢炉渣通过预处理设备至少部分供入直接熔炼容器中。该直接熔炼装置和方法可以是上述一体化炼钢厂的一部分或是完全分开独立操作，处理来自一个或多个炼钢操作的炼钢副产物如炼钢的炉渣和粉尘。
按本发明，广义地说提供一种炼钢方法，其包括下列步骤：
(a)在炼钢容器中以炼钢方法生产钢水和熔融的炼钢炉渣，该炼钢炉渣包含铁成分和熔剂成分；和
(b)在含铁和炉渣的熔池的直接熔炼容器中以直接熔炼方法生产铁水，同时使用大部分炼钢的炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。
优选的是步骤(b)包括使用至少70重量％的炼钢炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。
优选的是步骤(b)包括使用至少80重量％的炼钢炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。
特别优选的是步骤(b)包括使用至少90重量％的炼钢炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。
优选的是步骤(b)包括使用足够的炼钢炉渣，以提供直接熔炼方法所需原料中的至少50重量％的熔剂成分。
优选的是该方法是一体化的炼钢方法，并包括在至少一个炼铁容器中生产铁水，并提供该铁水作为步骤(a)的铁原料。
该炼铁容器可以是任何合适的炼铁容器如高炉和基于熔池的直接熔炼容器。
该方法可包括使用在步骤(b)中生产的铁作为在步骤(a)中生产钢所需的至少部分铁原料。
该方法可包括使用在步骤(b)中和在至少一个其它炼铁容器中生产的铁作为在步骤(a)中生产钢所需的铁原料。
优选的是步骤(b)包括控制直接熔炼过程以熔炼铁原料，并使磷主要分配到炉渣中。
优选的是直接熔炼方法是HIsmelt法。该直接熔炼方法可以是任何其它的基于熔池的直接熔炼方法。
优选的是该方法包括通过在预处理设备中至少加热铁原料来预处理用于步骤(b)中的包括含铁成分和熔剂成分的炼钢炉渣的铁原料。
优选的是该预处理步骤包括在预处理设备中加热和至少部分还原铁原料。
优选的是该预处理步骤包括预热铁原料到至少400℃，更优选至少700℃。
优选的是该预处理步骤包括预热铁原料到小于1050℃，更优选小于900℃。
优选的是该预处理步骤包括在步骤中湿洗产生的废气，并在工艺中使用含炼钢炉渣的湿泥渣。
在许多情况下，仅依靠使用炼钢炉渣作为唯一的熔剂的来源可能是不实际的，因为炼钢炉渣通常包括仅25-30重量％的CaO，并且其它的炉渣成分不适于作为炼铁的熔剂。因此就己知的石灰添加量看，需要炼钢炉渣的3倍吨量。在这些情况下，一次或多次的添加成炉渣剂是合适的。
优选的是该直接熔炼方法除了由炼钢炉渣提供熔剂成分外还包括使用成炉渣剂来提供工艺所需的熔剂成分。
优选的是该直接熔炼方法包括将成炉渣剂直接注入直接熔炼容器中，这不同于如在炼钢炉渣情况下在注入容器前预处理该成炉渣剂。
优选的是直接注入直接熔炼容器中的成炉渣剂的量要足以提供达30重量％的直接熔炼方法所需的熔剂量。
优选的是该添加的成炉渣剂包括氧化钙。
更优选的是该氧化钙呈石灰、烧石灰、白云石或其组合物形式。
优选的是该方法包括在步骤(b)中在使用至少部分炼钢炉渣之前冷却在步骤(a)中产生的炼钢炉渣。
优选的是该方法还包括在将该炼钢炉渣加到步骤(b)中之前减小该经冷却的炼钢炉渣的尺寸。
特别优选的大小范围是小于6mm。
按本发明还提供一种按上述方法生产钢水的炼钢厂，其包括：
(a)用于生产钢水和熔融炼钢炉渣的炼钢设备；
(b)生产铁水的炼铁设备。
按本发明还提供一种在含有铁和炉渣熔池的直接熔炼容器中生产铁水的直接熔炼方法，该方法包括下列步骤：
(a)通过在预处理设备中至少加热铁原料来预处理包括含铁成分和熔剂成分的炼钢炉渣的铁原料；
(b)在含铁和炉渣的熔池的直接熔炼容器中使用包括来自步骤(a)的炼钢炉渣的经预处理过的铁原料作为用于直接熔炼容器的部分所需原料而直接熔炼铁水。
优选的是步骤(a)包括加热和至少部分还原铁原料。
优选的是步骤(a)包括将铁原料预热到至少400℃，更优选至少700℃。
优选的是步骤(a)包括将铁原料预热到小于1050℃，更优选小于900℃。
优选的是步骤(a)包括湿洗在步骤中所产生的废气，并在方法中使用含炼钢炉渣的湿泥渣。
优选的是该方法包括除了由炼钢炉渣提供的熔剂成分外还包括使用成炉渣剂以提供方法所需的熔剂成分。
优选的是该方法包括将成炉渣剂直接注入直接熔炼容器中，这不同于如在用炼钢炉渣情况下在注入该容器前预处理该成炉渣剂。
优选的是直接注入直接熔炼容器中的成炉渣剂的量要足以提供达30重量％的直接熔炼方法所需的熔剂量。
优选的是该另加的成炉渣剂包括氧化钙。
更优选的是该氧化钙呈石灰、烧石灰、白云石或其组合物形式。
优选的是步骤(b)包括在直接熔炼容器内控制条件以将在熔池中的铁原料熔炼成铁，并使磷主要分配到炉渣中。
优选的是步骤(b)包括通过维持炉渣呈氧化性条件来控制在直接熔炼容器内的条件，以使磷分配到炉渣中，铁中的磷对炉渣中的磷的分配比至少为1∶5。
更优选的是上述比为1∶10。
特别优选的是该比为1∶10-1∶30。
优选的是步骤(b)包括通过保持炉渣温在1350--1450℃范围内并炉渣中的FeO量至少为3重量％来控制在直接熔炼容器中的条件以使磷分配到炉渣中。
优选的是步骤(b)包括将经预处理的铁原料和固体含碳材料以及含氧气体注入容器中。
该加入到步骤(b)中的炼钢炉渣可以源自使用任何己知炼钢方法的任何炼钢厂，其包括但不限于任何BOF方法和/或电弧炉(EAF)。在任一情况下，优选是按已知技术将该炼钢炉渣冷却，以致使呈丸状、粒状或粉状。
优选的是该炼钢炉渣是在一体化炼钢厂中产生，该一体化炼钢厂在单一厂址处包括至少一个直接熔炼容器和至少一个炼钢容器，如上所述。
附图简介
现仅以实例并参考附图来描述本发明的实施方案。
图1示例性地说明方法流程的一个实施方案；
图2示例性地说明方法流程的另一个实施方案；
图3示例性地说明方法流程的再一个(但不是唯一其它的)的实施方案。
本发明的实施方案的详述
参看图1，其具有；
(a)炼铁装置，其包括呈预热器形式的预处理设备，通常为竖炉或流化床，
(b)直接熔炼容器，其特别适于如国际专利申请PCT/AU96/00197中所述的HIsmelt方法，其内容引此作为参考。
在使用中，从任何外源得到的铁矿细料和炼钢炉渣经筛分到0-6mm大小，并送入预热器中。通常该炼钢炉渣含35重量％的铁成分和25-35重量％的熔剂成分。
将炼钢炉渣和铁矿石一起加热到400-900℃范围内，并送入直接熔炼容器。
该直接熔炼容器包括注入喷管(未示出)，该喷管从预热器接受热矿石细料和热的炼钢炉渣，并将这些温度为350-850℃的热固体料注入容器中。
预热炼钢炉渣未出现与预热熔剂如石灰有关的困难。预热石灰的主要困难在于，采用由预热器的废气一起的石灰易溶于净化废气的湿式洗涤器(未示出)中的洗涤水中，并从方法中损失掉。这是一个严重问题，因为熔剂价格高。炼钢炉渣在洗涤器水中不溶解，并因此可以在湿式洗涤器中产生的湿泥渣中回收并在方法中再使用。
在使用中，将含碳材料，通常是煤和另加的成炉渣熔剂即通常为石灰也送入容器。
该直接熔炼容器包括注入喷管(未示出)，该喷管接受含碳材料和另加的成炉渣熔剂并将其注入到该容器中。该含碳材料和熔剂可经混合而注入和/或分别注入。
这些另加熔剂可直接注入容器中作为方法控制机理是很重要的，这不同于在炼钢炉渣情况下使另加的熔剂首先通过预热器的情况。通常这种直接的熔剂注入量达总熔剂的需要量的30重重％。
HIsmelt法也用空气或富氧空气运行，并因此产生主要体积量的废气，这些废气可用于预热供入直接熔炼容器中的材料。
控制直接熔炼容器内的方法条件，要使在供入容器中的任何固体材料中的磷均优选分配入炉渣中。在HIsmelt法情况下，这可通过确保炉渣中的FeO为4-6重量％和温度为1400-1450℃而实现。在这些方法条件下，炉渣中的磷与金属中的磷的分配比为5∶1-20∶1。
在直接熔炼容器中产生的热金属含有足够低的磷(小于0.05重量％)，以易于用作位于同一场所或在另一场所的下游炼钢厂(未示出)的原料。
参看图2，其提供一种一体化的钢厂，该厂包括一个或多个BOF和用于生产热金属以作为一个或多个BOF的供料的直接熔炼设备。来自BOF的炼钢炉渣经再循环以形成供入直接熔炼装置的一种成炉渣熔剂的成分。该直接熔炼装置包括预热器设备和按如示于图1的和参考图1所述的HIsmelt法操作的直接熔炼容器。
一个或多个BOF在加入来自直接熔炼容器的热金属的料包前通常也要加入废金属。通常该废金属首先在热金属之前加入以避免喷溅。加入废金属后，再将该热金属加到BOF中。基于加料的化学成分和温度和在炼钢方法中要生产的特定合金，计算加到BOF中的熔剂和氧的量。对于炼铁，加入的典型熔剂包括CaO(来自烧石灰)和MgO(来自镁石灰)。
当完成吹氧时，使炼钢炉渣浮到钢水槽的顶部。从BOF出钢，并接着排出炼钢的炉渣。
炼钢炉渣通常排入炉渣槽(未示出)中，并进行急冷或使其冷却。将经冷却的炉渣送入处理炼钢炉渣的装置，该装置包括减小粒径的设备如破碎机和筛分机和/或用于回收夹带钢的磁分离器。然后将经冷却和分选的炼钢炉渣送入炼铁装置的预热器中。
在图3的方案中，在使用时该炼钢设备如BOF是加有(a)来自如参考图2所述的直接熔炼容器的热金属和(b)来自惯用的高炉的热金属。在炼钢设备中产生的炼钢炉渣以参考图2所述的方法再循环到直接熔炼容器中。因为惯用的高炉是不允许高磷含量进料，所以炼钢炉渣不作为熔剂而再循环到高炉中。对高炉而言炉渣中的磷对在铁中的磷的典型分配比为0.1，而在HIsmelt法中该比例为10-20。
本申请人己对示于图2和3的流程和对比流程进行了电子计算机模拟试验。
该模拟试验工作是基于使用按HIsmelt法操作并生产量为0.8百万吨级/年的铁水(Mt/a)的预处理设备/直接熔炼容器。
该模拟试验工作也是基于在对比流程和图2流程情况下使用生产量为0.7Mt/a的BOF炼钢容器，而在图3流程情况下使用2.4Mt/a的BOF炼钢容器。
对对比流程和图2和3的流程的模拟试验结果的详情在下面描述。
对比流程-预处理设备/直接熔炼容器和炼钢容器，没有使炼钢炉渣返回到预处理设备。
按该模型，进入炼钢容器的热金属料是104.9t/hr的铁。该炼钢容器产生6.6t/hr的炉渣和1.6t/hr的粉尘。该直接熔炼容器没有用炉渣和粉尘。炉渣和粉尘按标准作法处置。进入直接熔炼容器的铁矿石是197.5t/hr的铁矿细料和再循环的熔炼法的粉尘。该直接熔炼容器产生32.9t/hr的炉渣和104.9t/hr的铁。
图2流程-预处理设备/直接熔炼容器和炼钢容器，有炼钢炉渣返回到预处理设备。
按该模型，进入炼钢容器的热金属料是105.7t/hr的铁。该炼钢容器产生6.7t/hr的炉渣和1.6t/hr的粉尘。直接熔炼容器使用6.0t./hr的炉渣和1.4t/hr的粉尘。这些量分别等于89.5％和87.5％的由炼钢容器产生的炉渣和粉尘。送入直接熔炼容器的总的铁矿石进料是192.8t/hr的铁矿细料、炼钢炉渣、炼钢粉尘和再循环的熔炼方法的粉尘。直接熔炼容器产生33.9t/hr的炉渣和105.7t/hr的铁。
与对比流程比较时要记住，该两方法产生基本相同量的铁水和相同量的钢水，这证实，炉渣返回的效果是：
(a)由炼钢容器和直接熔炼容器产生的总炉渣量减少4.9t/hr；和
(b)直接熔炼容器的所需的总的铁矿石进料减少4.7t/hr。
图3流程-预处理设备/直接熔炼容器、高炉和炼钢容器，有炼钢炉渣返回到预处理设备。
按该模型，进入炼钢容器的热金属料包含来自高炉的200t/hr的铁和来自直接熔炼容器的107.9t/hr的铁。该炼钢容器产生32.6t/ht的炉渣和5.6t/hr的粉尘。直接熔炼容器使用27.7t/hr的炉渣和4.7t/hr的粉尘。这些量分别等于84.9％和83.59％的由炼钢容器产生的炉渣和粉尘。送入直接熔炼容器的总的铁矿石料是205.6t/hr的铁矿细料、炼钢炉渣、炼钢粉尘和再循环的熔炼方法的粉尘。该直接熔炼容器产生38.1t/hr的炉渣和107.9t/hr的铁。
从上证实，来自炼钢容器的主要量(27.7t/hr)的炉渣是用于直接熔炼容器中，因此减少了取自其它来源的所需铁成分和熔剂成分。
本发明与现有技术相比具有许多优点，其包括：
(a)减少来自炼钢厂的需要处置的炼钢废炉渣量；
(b)回收在炼钢炉渣中的熔剂成分和铁成分；
(c)当使用再循环的炼钢炉渣时，减少需供入到炼铁工艺的新的熔剂成分和铁成分。
在不偏离本发明的实质和范围下，可对本发明的上述实施方案作多种修改。
例如，在使用HIsmelt法的范围内描述本发明的实施方案时，应理解，本发明可应用于任何炼铁方法，从而供入该炼铁方法的磷优选进入炼铁炉渣中。这种其它的炼铁方法可包括例如Romelt法和DIOS法。
此外，当本发明的实施方案包括呈预加热器形式的预处理设备时，本发明可扩展到任何适用形式的预处理设备和不包括预热器的各种装置。

Claims (37)

1.一种炼钢方法，其包括下列步骤：
(a)在炼钢容器中以炼钢方法生产钢水和熔融的炼钢炉渣，该炼钢炉渣包含铁成分和熔剂成分；和
(b)在含铁和炉渣的熔池的直接熔炼容器中以直接熔炼方法生产铁水，
同时使用大部分的炼钢炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。
2.权利要求1的方法，其特征在于，步骤(b)包括使用至少70重量％的炼钢炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。
3.权利要求1的方法，其特征在于，步骤(b)包括使用至少80重量％的炼钢炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。
4.权利要求1的方法，其特征在于，步骤(b)包括使用至少90重量％的炼钢炉渣作为直接熔炼方法所需的部分原料。
5.上述权利要求中任一方法，其特征在于，步骤(b)包括使用足够的炼钢炉渣，以提供直接熔炼方法所需原料中的至少50重量％的熔剂成分。
6.上述权利要求中任一方法，其特征在于，该方法是一体化的炼钢方法，并包括在至少一个炼铁容器中生产铁水，并提供该铁水作为步骤(a)的铁原料。
7.上述权利要求中任一方法，其包括使用在步骤(b)中生产的铁作为在步骤(a)中生产钢所需的至少部分铁原料。
8.上述权利要求中任一方法，其包括使用在步骤(b)中生产的铁和在至少一个其它炼铁容器中生产的铁作为在步骤(a)中生产钢的铁原料。
9.上述权利要求中任一方法，其特征在于，步骤(b)包括控制直接熔炼方法以熔炼铁原料，并使磷主要分配到炉渣中。
10.上述权利要求中任一方法，其特征在于，该直接熔炼方法是HIsmelt法。
11.上述权利要求中任一方法，其包括通过至少加热在预处理设备中的铁原料来预处理用于步骤(b)的包括含铁成分和熔剂成分的炼钢炉渣的铁原料。
12.权利要求12的方法，其特征在于，该预处理步骤包括将铁原料预热到至少400℃。
13.权利要求12的方法，其特征在于，该预处理步骤包括将铁原料预热到至少700℃。
14.权利要求11-13中任一方法，其特征在于，该预处理步骤包括将铁原料预热到小于1050℃的温度。
15.权利要求11-13中任一的方法，其特征在于，该预处理步骤包括将铁原料预热到小于900℃的温度。
16.权利要求11-15中任一的方法，其特征在于，该预处理步骤包括湿洗在步骤中产生的废气，并在工艺中使用含炼钢炉渣的湿泥浆。
17.上述权利要求中任一的方法，其特征在于，该直接熔炼方法包括除了由炼钢炉渣提供的熔剂成分外还使用成炉渣剂来提供工艺所需的熔剂成分。
18.权利要求17的方法，其特征在于，该直接熔炼方法包括将成炉渣剂直接注入直接熔炼容器中，这不同于在炼钢炉渣情况下在注入该容器前预处理该成炉渣剂。
19.权利要求18的方法，其特征在于，直接注入直接熔炼容器中的成炉渣剂的量要足以提供达30重量％的所需熔剂量。
20.权利要求17-19中之一的方法，其特征在于，该添加的成炉渣剂包括氧化钙。
21.上述权利要求中任一的方法，其特征在于，该方法包括在使用至少部分炼钢炉渣于步骤(b)中之前冷却在步骤(a)中产生的炼钢炉渣。
22.权利要求21的方法，其特征在于，该方法还包括在将炼钢炉渣加到步骤(b)中之前减小经冷却的炼钢炉渣的尺寸。
23.一种按照前述权利要求中任一的一体化炼钢方法的用于生产钢水的炼钢厂，其包括：
(a)生产钢水和熔融的炼钢炉渣的炼钢设备；
(b)生产铁水的炼铁设备。
24.一种在含有铁和炉渣的熔池的直接熔炼容器中生产铁水的直接熔炼方法，该方法包括下列步骤：
(a)通过至少加热铁原料而在预处理设备中预处理包括含铁成分和熔剂成分的炼钢炉渣的铁原料；
(b)在含铁和炉渣的熔池的直接熔炼容器中使用预处理包括来自步骤
(a)的钢渣作为直接熔炼容器的部分所需原料的铁原料而直接熔炼铁水。
25.权利要求24的方法，其特征在于，步骤(a)包括加热和至少部分还原铁原料。
26.权利要求24或25的方法，其特征在于，步骤(a)包括将铁原料加热到至少400℃。
27.权利要求24或25的方法，其特征在于，步骤(a)包括将铁原料加热到至少700℃。
28.权利要求24-27中任一的方法，其特征在于，步骤(a)包括将铁原料预热到小于1050℃的温度。
29.权利要求24-27中任一的方法，其特征在于，步骤(a)包括将铁原料预热到小于900℃的温度。
30.权利要求24-29中任一的方法，其特征在于，步骤(a)包括湿洗在步骤中产生的废气，并在方法中使用含炼钢炉渣的湿泥浆。
31.权利要求24-30中任一的方法，其特征在于，步骤(b)包括除了由炼钢炉渣提供的熔剂成分外还使用成炉渣剂以提供方法所需的熔剂成分。
32.权利要求31的方法，其特征在于，步骤(b)包括将成炉渣剂直接注入直接熔炼容器中，这不同于在炼钢炉渣情况下在注入该容器前预处理该成炉渣剂。
33.权利要求31或32的方法，其特征在于，直接注入直接熔炼容器中的成炉渣剂的量要足以提供达30重量％的所需熔剂量。
34.权利要求31-33中任一的方法，其特征在于，该添加的成炉渣剂包括氧化钙。
35.权利要求24-34中任一的方法，其特征在于，步骤(b)包括在直接熔炼容器内控制条件以将在熔池中的铁原料熔炼成铁，并使磷主要分配到炉渣中。
36.权利要求24-35中任一的方法，其特征在于，步骤(b)包括通过维持炉渣呈氧化条件以在直接熔炼容器内控制条件，使磷分配到炉渣中，从而使铁中的磷对炉渣中的磷的分配比至少为1∶5。
37.权利要求24-36中任一的方法，其特征在于，步骤(b)包括通过保持炉渣温度为1350--1450℃范围内和炉渣中的FeO量至少为3重量％而在直接熔炼容器中控制条件以使磷分配到炉渣中。
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