一种含Ｎｉ不锈钢冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种含Ｎｉ不锈钢冶炼方法，主要包含以下步骤：一种含Ｎｉ不锈钢冶炼方法，其特征在于包括以下步骤：将低品位含镍含铬矿石干燥后进行烧结；将烧结后的矿石在高炉中冶炼成含Ｎｉ铁水；铁水预处理脱硫，脱磷，形成不锈钢母液；电炉熔化铁合金；不锈钢冶炼炉，ＶＯＤ炉精炼；连铸成不锈钢坯。用低品位含铬、镍的矿石取代铬、镍合金来冶炼不锈钢，从而大大降低不锈钢成本。同时可以充分利用这些低品位的矿石，使这类闲置的稀缺资源得到充分利用，并能降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低品位含Cr含Ni矿石的合理利用及不锈钢的冶炼工艺。
技术介绍
传统不锈钢冶炼工艺一般分为二类， 一类是以不锈废钢为原料，在电炉 内重熔再补加合金料并经精炼而成；另一类是以铁水为原料，铁水在转炉内 脱硫、脱磷并部分脱炭，合金和部分废钢则在电炉内熔化，二者一起在精炼 炉内冶炼而成。在第二种工艺中需要大量铬铁，电解镍或镍铁。合金的费用 几乎占不锈钢成本的80%以上，因此降低不锈钢成本的关键是要降低加入合 金的费用。传统的镍或镍铁都是利用高品位的硫化镍矿经焙烧后在鼓风炉中冶炼成 低冰镍，然后在转炉中吹炼成高冰镍，经细磨浮选磁选成镍精矿，在电炉中 还原成粗镍，最后电解成精镍，工艺流程长，成本高。传统的铬矿一般经电炉冶炼成高炭铬铁并经精炼成低碳铬铁供炼钢使用。以上工艺都要求原矿品位高，否则成本就更高，因此一些低品位含Cr、 Ni矿由于不经济而被废弃不用，造成资源的极大浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以低品位含铬、镍的矿 石部分取代铬、镍合金来冶炼不锈钢，能够大大降低不锈钢成本。能够使这 类闲置的稀缺资源得到充分利用。本专利技术的构思如下利用不锈钢中主要元素镍和铬的氧化物的标准生成自由能比较低的特 点，可以在高炉中还原铁的同时也被还原出来，并熔于铁水中，在炼钢过程 中变成不锈钢的成分，从而可以少加或不加铬镍铁合金，3，其包括以下步骤1) 将低品位含镍含铬矿石干燥后进行烧结；2) 将烧结后的矿石在高炉中冶炼成含Ni铁水；3) 铁水预处理脱硫，脱磷，形成不锈钢母液；4) 电炉熔化铁合金；5) 不锈钢冶炼炉，V0D炉精炼；6) 连铸成不锈钢坯。所述的步骤1)中加的低品位含镍含铬矿石是红土矿。红土矿是含Ni 0.8 2.2%、含Cr 1~3%、含Fe 20 40%的氧化镍矿。红土矿在高炉里可以冶 炼得到含Ni 2 5%、含Cr 2~4%的低镍生铁。氧化镍的标准生成自由能远高于氧化铁的标准生成自由能，因此在高炉 中Ni比Fe优先得到还原并熔入铁水。铬氧化物的标准生成自由能虽然低于 氧化铁，但相差不大，因此在高炉中有相当比例可还原进入铁水，在合适的 温度和造渣制度下铬的还原率可达到90%以上。所述的步骤2)中高炉温度为1550。C 1650。C，炉渣碱度CaO/Si02为 1.2 1.3。所述的步骤2)中还加入焦碳，作为还原剂和冶炼热源。 所述的步骤4)中可加入不锈废钢。步骤5)中的不锈钢冶炼炉可以用氩氧炉G0R炉或A0D炉或K一0BM—S炉。本专利技术与常规的以铁水为母液冶炼不锈钢的工艺流程比较，具有的特点是1) 当高炉炉料中不含Ni、 Cr元素时，与常规工艺采取相同的工艺操作。2) 当高炉炉料中含有少量Ni、 Cr元素时可按所炼钢种对Ni、 Cr成分 的要求及铁水中实际Ni、Cr含量及炼钢时各部分的回收率经计算后补加所需 要的合金元素，合金仍通过电炉熔化后兑入。3) 当高炉炉料中含Ni、 Cr元素较高时，在高炉冶炼时要采取相应措施， 如提高高炉炉缸温度和调整炉渣成分以提高Cr的回收率，并保证炉况顺行， 采用低磷原料，保证铁水中含磷最低在转炉中采取提高铁水脱硅，脱磷效率 的措施，不经过电炉熔化直接将少量补加合金加入钢水等。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果用低品位含铬、镍的矿石 取代铬、镍合金来冶炼不锈钢，从而大大降低不锈钢成本。同时可以充分利 用这些低品位的矿石，使这类闲置的稀缺资源得到充分利用。能降低成本。附图说明以下将结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。 图1是本专利技术的不锈钢冶炼工艺流程图。具体实施例方式如图1所示，为不锈钢冶炼工艺流程，该含Ni不锈钢冶炼方法，主要包含以下步骤将低品位含镍含铬矿石进行烧结；将烧结后的矿石在高炉中冶炼；铁水 预处理脱硫，脱磷；并形成不锈钢母液，在电炉中溶化合金和不锈废钢在氩 氧炉中冶炼不锈钢，V0D炉精炼；连铸成不锈钢坯。所述的低品位含镍含铬矿石是红土矿，红土矿是一种含Ni 0.8~2.2%、 含Crl 3。/。、含Fe20 40。/。的氧化镍矿。含Ni量一般>0.5%，再低就不值得 利用了。利用高炉冶炼铁水时在高炉炉料中加入低品位的含镍含铬矿石，用 Ni、 Cr二种元素的高还原势，在氧化铁还原过程中同时被还原，并与Fe元 素一起成为含Cr含Ni的铁水，利用这种铁水冶炼不锈钢时就可以在炼钢过程中少加甚至不加铬铁或镍铁，从而大大降低不锈钢成本。用红土矿矿石可以冶炼得到含Ni2 5。/。、含Cr2 4。/。的低镍生铁。在高 炉中冶炼的温度为1550。C 1650。C，本例达到1600。C，比正常高炉高出100°C， 炉渣碱度CaO/Si02为1.2~1.3。在高炉中冶炼还加入焦碳。本专利技术各冶炼工序的主要设备均采用常规设备，如烧结机、炼铁高炉、 脱磷转炉、废钢和合金熔化的电炉、冶炼不锈钢专用的氩氧炉(可以使用GOR 炉、AOD炉、K—OBM-S炉等)、不锈钢精炼的VOD炉以及浇注钢坯的连铸机等。 采取氩氧炉的操作技术在脱磷脱炭过程中Ni和Cr氧化较少，而有效的成为 不锈钢中有用元素，从而减少了高价镍铁和铬铁的加入量。以冶炼典型不锈钢304 (1Crl8Ni9Ti)为例，如按常规工艺每吨不锈钢 需加入电解镍90kg、铬铁345kg，仅此二项按时价即需39600元，如采用本方法，仅需含CrlOX的铬矿2400kg，含Nil. 4%的红土矿6. 5吨，价值仅5900 元，加上冶炼费用也不会超过一万元，即使按高炉铁水中带入的Ni和Cr为 需要量的一半，即50X的Cr、 Ni由矿石带入，50%仍以合金形式加入，每 吨不锈钢的成本仍可减少1. 5万元左右。本专利技术要求原料中含磷量要低，因为在脱磷过程中一部分Cr要被氧化， 降低了Cr的收得率。本专利技术最适合于冶炼含Ni量中等的200系列不锈钢，也可冶炼300系 列不锈钢但需补加铬、镍铁合金，但不宜於冶炼400系列不锈钢，因为它不 需要含Ni。权利要求1. ，其特征在于包括以下步骤1)将低品位含镍含铬矿石干燥后进行烧结；2)将烧结后的矿石在高炉中冶炼成含Ni铁水。3)铁水预处理脱硫，脱磷；形成不锈钢母液。4)电炉熔化铁合金；5)不锈钢冶炼炉，VOD炉精炼；6)连铸成不锈钢坯。2. 如权利要求1所述的含Ni不锈钢冶炼方法，其特征在于步骤1)中加 的低品位含镍含铬矿石是红土矿。3. 如权利要求2所述的含Ni不锈钢冶炼方法，其特征在于所述红土矿是 含Ni0.8 2.2y。、含Crl 3。/。、含Fe 20~40%的氧化镍矿。4. 如权利要求1或2或3所述的含Ni不锈钢冶炼方法，其特征在于步骤 2)中高炉温度为1550。C 1650。C，炉渣碱度CaO/Si02为1.2-1.3。5. 如权利要求4所述的含Ni不锈钢冶炼方法，其特征在于步骤5)中的 不锈钢冶炼炉是氩氧炉或GOR炉或AOD炉或K一OBM—S炉。全文摘要本专利技术公开了，主要包含以下步骤，其特征在于包括以下步骤将低品位含镍含铬矿石干燥后进行烧结；将烧结后的矿石在高炉中冶炼成含Ni铁水；铁水预处理脱硫，脱磷，形成不锈钢母液；电炉熔化铁合金；不锈钢冶炼炉，VOD炉精炼；连铸成不锈钢坯。用低品位含铬、镍的矿石取代铬、镍合金来冶炼不锈钢，从而大大降低不锈钢成本。同时可以充分利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含Ｎｉ不锈钢冶炼方法，其特征在于包括以下步骤：　１）将低品位含镍含铬矿石干燥后进行烧结；　２）将烧结后的矿石在高炉中冶炼成含Ｎｉ铁水。　３）铁水预处理脱硫，脱磷；形成不锈钢母液。　４）电炉熔化铁合金；　５）不锈钢冶炼炉，ＶＯＤ炉精炼；　６）连铸成不锈钢坯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡嘉龙，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司上海分公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]