[发明专利]采用富氧顶底双吹两步法精炼镍铬合金的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢的冶炼，尤其是涉及一种采用富氧顶底双吹两步法精炼镍铬合金的工艺。

背景技术

自从08年金融危机爆发以来，全球经济一直处于萎靡不振的状态，从国际国内经济走势和全球钢铁产业发展周期来看，我国不锈钢产业将进入相当长的低速微利发展期。受下游需求增速放缓、上游原材料高价挤压等因素影响，不锈钢企业普遍面临生存经营困难，半数以上不锈钢企业陷入亏损局面。因此转变传统增量，发展思路，实施精细化管理，向内挖潜增效、控制成本、加强技术创新，实现由高能耗高排放工业向低能耗低排放工业形似的转变，提高工艺技术水平，促进资源的利用率，积极应对产业发展面临的困境，促进产业转型升级和推进结构调整，提高产品的附加值，是企业增强抗风险能力和可持续发展能力的必经之路。 

镍铁合金是含有一定量生铁的铁合金，其生产成本低于纯镍且可满足生产不锈钢的要求，国内不锈钢厂多作为纯镍的替代产品使用。

目前不锈钢生产企业多采用三步法工艺生产不锈钢，即矿热炉铸块—电炉熔化—AOD精炼炉冶炼,即首先矿热炉冶炼镍铁、铬铁块，然后电炉将铬铁、镍铁块熔化成铁水；最后将铁水进入AOD精炼炉精炼，得到不锈钢成品。由于第一步中矿热炉冶炼镍铁合金时含有较高的未被利用的潜热，在第二步化铁过程中又需消耗大量的电能（每冶炼一吨钢需耗电600度），所以高电耗成本使投放市场的不锈钢产品价格过高，降低了企业的竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节约能耗、减少成本的采用富氧顶底双吹两步法精炼镍铬合金的工艺。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述采用富氧顶底双吹两步法精炼镍铬合金的工艺，包括下述步骤：

第一步，分别冶炼铬铁、镍铁溶液

一、熔炼镍铁溶液

将镍含量＞1.6%的红土镍矿与焦粉按95~92%:5~8%之比例称量后在滚筒混料机内混合均匀，入烧结机1100~1300℃烧结成块备用；

将烧结后的镍块按镍块:石灰石:焦粒=92~94%:2~3%:4~5%之比例称量后送入矿热炉中冶炼成1500℃±10℃的镍铁溶液待用；

二、熔炼铬铁溶液

将铬含量38~45%的铬矿粉与焦粉按75~80%:20~25%之比例称量后在滚筒混料机混合均匀，入烧结机1100~1250℃烧结成块备用；

将烧结后的铬块按铬块:硅石:焦粒=86~90%:6~4%:8~6%之比例称量后入矿热炉中冶炼成1500℃±10℃的铬铁溶液待用；

第二步，镍铬合金精炼  

在精炼炉中按20~25kg/吨铁液的用量提前加入石灰或萤石，预热至300℃后，将第一步熔炼的镍铁溶液倒入，炉内通氧气，氧化脱硅至硅含量0.5%，将第一步熔炼的铬铁溶液兑入（镍铁溶液和铬铁溶液的重量份配比为2:1），温度升至1650~1750℃时，按10~15kg/吨铁液的用量再次加入石灰或萤石，然后控制温度1560~1650℃，吹入氩氧混合气体进行氧化，吹炼至终点时，取钢水样分析、调整后扒渣，控制温度在1500~1600℃时出钢浇铸，冷却后即得成品。

所述焦粉的粒度小于1mm，所述焦粒的粒度为20~40mm。

所述焦粉或焦粒中的碳含量≥82%；所述硅石的含硅量≥97%。。

本发明的优点在于将从矿热炉中放出的镍铁溶液和铬铁溶液按一定比例再配合辅料，热装热兑到氧气顶底双吹的AOD精炼炉中，氧化脱硅、碳、磷、硫等杂质后，生产出符合标准要求的不锈钢，达到节约能耗、降低生产成本、提高产品质量和增加产品附加值的目的。本发明工艺与传统的不锈钢冶炼工艺相比，采用镍铁溶液和铬铁溶液热装热兑，避免了热损失，充分利用了镍铁潜热，缩短了工艺流程，同时镍铁溶液直接进入精炼炉经氧化还原冶炼成合格的不锈钢制品，省去了电炉化铁的工艺，冶炼1吨钢即可节电600度，大大降低了能耗；该工艺充分利用了原有设备，具有投资少的特点。

具体实施方式

下面以冶炼304不锈钢产品为例，对采用富氧顶底双吹两步法精炼镍铬合金的工艺进行详细说明：

第一步，分别冶炼铬铁、镍铁溶液

一、熔炼镍铁溶液

将镍含量＞1.6%的红土镍矿与碳含量≥82%、粒度小于1mm的焦粉按95~92%:5~8%之比例称量后在滚筒混料机内混合均匀，入烧结机1100~1300℃烧结成块（烧结块直径大约1~10cm，成块率＞70%）备用；