未來(lái)世界鋼需求量預測和廢鋼產(chǎn)生量預測示表明,鋼的需求量?jì)H靠廢鋼是無(wú)法滿(mǎn)足需要的。為彌補這一不足,采取了用鐵礦石直接煉鐵的新方法。通過(guò)對未來(lái)鐵水量缺口的分析,可知到2020年左右世界粗鋼產(chǎn)量將持續增長(cháng),達到16億t,但增長(cháng)量會(huì )以此為界線(xiàn)開(kāi)始減少。雖然這只是一個(gè)預測,時(shí)間會(huì )有前后差異,但這個(gè)時(shí)期肯定會(huì )到來(lái)。也就是說(shuō),隨著(zhù)廢鋼產(chǎn)生量的增加,今后以廢鋼為主要原料的煉鐵法將起著(zhù)越來(lái)越重要的作用。
通常,廢鋼中含有Cu和Sn等有害元素,其含量的增加會(huì )對下道工序的連鑄和軋制產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生惡劣影響。因此,以廢鋼為主要原料的電爐主要生產(chǎn)質(zhì)量要求不那么嚴格的建設用鋼材。由于這些有害元素即使經(jīng)過(guò)鐵水和鋼水處理后也無(wú)法去除,因此為控制這些有害元素的含有量,必須選擇清潔廢鋼作為原料,或用直接還原鐵和生鐵等清潔鐵源作稀釋劑。在美國的電爐煉鋼中使用了65~70%的直接還原鐵作為熔化廢鋼的稀釋劑,可生產(chǎn)出與轉爐鋼相匹美的高等級鋼材。直接還原鐵中的碳還具有解決電爐煉鋼特有的氮問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
根據使用廢鋼和直接還原鐵的電爐煉鋼法所消耗的能量和CO2排放量與高爐-轉爐法的比較可知,100%使用廢鋼時(shí),能源消耗量和CO2排放量最低,尤其是CO2排放量可減少到1/4。另外,在美國由于將廢鋼和直接還原鐵組合使用,因此CO2排放量比高爐-轉爐法大幅度減少。
自2002年以后,在美國電爐鋼的產(chǎn)量超過(guò)了高爐-轉爐鋼,使用廢鋼和直接還原鐵生產(chǎn)薄板的電爐+軋機的小型鋼鐵廠(chǎng)越來(lái)越多。2011年粗鋼產(chǎn)量的60%是電爐法生產(chǎn)的。因此,今后為實(shí)現電爐煉鋼法的持續發(fā)展,確保作為劣質(zhì)廢鋼稀釋劑的直接還原鐵的穩定供給是很重要的。