本論文研究在高爐製程中透過LF精煉工藝加入廢鋼降低鐵水單耗的技術路徑及其對煉鋼工藝的影響。研究結果顯示:廢鋼加入量增至150kg/t,鐵水單耗可降低10%~15%,噸鋼CO₂排放量降低11.0%。
廢鋼加入也帶來了一系列挑戰:廢鋼每增加50kg/t,鋼水氮質量分數增加(3~5)×10-6,總氧和氫含量也同步上升,鋼材中夾雜物數量及夾雜物的評級升高,電耗、電極及盛鋼桶耐材消耗顯著增加。本研究透過廢鋼熔化的熱力學與動力學研究,建立LF精煉廢鋼品質標準,提出了預熱至500~1000℃的加入方式,結合提高升溫效率、控制廢鋼細微性及強化氬氣攪拌,縮短了廢鋼熔化時間並降低了成分波動。鈣處理與軟吹工藝則改善了夾雜物形態和分佈,提升了鋼水純凈度,確保了鋼材機械性能不受影響。