CN101469391A - 一种含Ni不锈钢冶炼方法 - Google Patents
一种含Ni不锈钢冶炼方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101469391A CN101469391A CNA2007100946827A CN200710094682A CN101469391A CN 101469391 A CN101469391 A CN 101469391A CN A2007100946827 A CNA2007100946827 A CN A2007100946827A CN 200710094682 A CN200710094682 A CN 200710094682A CN 101469391 A CN101469391 A CN 101469391A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stainless steel
- ore
- steel smelting
- contain
- nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明公开了一种含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。
Description
技术领域
本发明涉及一种低品位含Cr含Ni矿石的合理利用及不锈钢的冶炼工艺。
背景技术
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。
发明内容
本发明的目的是提供一种含Ni不锈钢冶炼方法，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。
本发明的构思如下：
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，
一种含Ni不锈钢冶炼方法，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，VOD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Ni0.8～2.2％、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℃～1650℃，炉渣碱度CaO/SiO2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GOR炉或AOD炉或K—OBM—S炉。
本发明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。
本发明与现有技术相比，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发明作进一步说明。
图1是本发明的不锈钢冶炼工艺流程图。
具体实施方式
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，VOD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Cr 1～3％、含Fe 20～40％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Ni 2～5％、含Cr 2～4％的低镍生铁。在高炉中冶炼的温度为1550℃～1650℃，本例达到1600℃，比正常高炉高出100℃，炉渣碱度CaO/SiO2为1.2～1.3。在高炉中冶炼还加入焦碳。
本发明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(1Cr18Ni9Ti)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Cr10％的铬矿2400kg，含Ni1.4％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50％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。
本发明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。
本发明最适合于冶炼含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。
Claims (5)
1.一种含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。
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Ni 0.8～2.2％、含Cr 1～3％、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℃～1650℃，炉渣碱度CaO/SiO2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—OBM—S炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007100946827A CN101469391B (zh) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | 一种含Ni不锈钢冶炼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007100946827A CN101469391B (zh) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | 一种含Ni不锈钢冶炼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101469391A true CN101469391A (zh) | 2009-07-01 |
| CN101469391B CN101469391B (zh) | 2010-11-03 |
Family
ID=40827193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007100946827A Active CN101469391B (zh) | 2007-12-29 | 2007-12-29 | 一种含Ni不锈钢冶炼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101469391B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110308352A1 (en) * | 2009-02-11 | 2011-12-22 | Outokumpu Oyj | Method for producing ferroalloy containing nickel |
| CN102321849A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-01-18 | 广西盛隆冶金有限公司 | 一种含镍铬合金钢的制备方法 |
| CN103436797A (zh) * | 2013-09-10 | 2013-12-11 | 郑州永通特钢有限公司 | 使用褐铁型红土矿生产含磷铁素体不锈钢的方法及其产品 |
| WO2021056602A1 (zh) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 王平 | 一种红土镍矿冶炼的含镍铁素体不锈钢及其制备方法 |
| CN113249540A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-13 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 使用aod炉以氢氧化镍为原料冶炼镍系不锈钢的生产方法 |
| CN113355475A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-07 | 山东墨龙石油机械股份有限公司 | 一种利用低品位镍料高效冶炼含镍铁水的方法及其应用 |
| WO2023184811A1 (zh) * | 2022-04-01 | 2023-10-05 | 巩义市董氏模板有限公司 | 利用废弃低品位矿代替富铁矿作为原料生产钢的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1295134A (zh) * | 1999-11-08 | 2001-05-16 | 武汉科技大学 | 交流等离子熔融还原铬镍精矿直接冶炼不锈钢的方法和装置 |
| CN100532579C (zh) * | 2007-04-30 | 2009-08-26 | 郑州永通特钢有限公司 | 使用含镍、铬的低品位褐铁矿冶炼低磷不锈钢基料的方法 |
-
2007
- 2007-12-29 CN CN2007100946827A patent/CN101469391B/zh active Active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110308352A1 (en) * | 2009-02-11 | 2011-12-22 | Outokumpu Oyj | Method for producing ferroalloy containing nickel |
| US8696789B2 (en) * | 2009-02-11 | 2014-04-15 | Outokumpu Oyj | Method for producing ferroalloy containing nickel |
| US9598748B2 (en) | 2009-02-11 | 2017-03-21 | Outokumpu Oyj | Method for producing ferroalloy containing nickel |
| CN102321849A (zh) * | 2011-09-05 | 2012-01-18 | 广西盛隆冶金有限公司 | 一种含镍铬合金钢的制备方法 |
| CN103436797A (zh) * | 2013-09-10 | 2013-12-11 | 郑州永通特钢有限公司 | 使用褐铁型红土矿生产含磷铁素体不锈钢的方法及其产品 |
| CN103436797B (zh) * | 2013-09-10 | 2014-10-01 | 郑州永通特钢有限公司 | 使用褐铁型红土矿生产含磷铁素体不锈钢的方法及其产品 |
| WO2021056602A1 (zh) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 王平 | 一种红土镍矿冶炼的含镍铁素体不锈钢及其制备方法 |
| CN113249540A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-13 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 使用aod炉以氢氧化镍为原料冶炼镍系不锈钢的生产方法 |
| CN113249540B (zh) * | 2021-05-14 | 2022-08-23 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 使用aod炉以氢氧化镍为原料冶炼镍系不锈钢的生产方法 |
| CN113355475A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-07 | 山东墨龙石油机械股份有限公司 | 一种利用低品位镍料高效冶炼含镍铁水的方法及其应用 |
| WO2023184811A1 (zh) * | 2022-04-01 | 2023-10-05 | 巩义市董氏模板有限公司 | 利用废弃低品位矿代替富铁矿作为原料生产钢的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101469391B (zh) | 2010-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101469391B (zh) | 一种含Ni不锈钢冶炼方法 | |
| CN100532579C (zh) | 使用含镍、铬的低品位褐铁矿冶炼低磷不锈钢基料的方法 | |
| CN100577822C (zh) | 从含钒铁水中提钒脱磷的方法及利用该方法的炼钢工艺 | |
| CN102787196B (zh) | 一种采用直接还原铁冶炼不锈钢的方法 | |
| CN102828098A (zh) | 一种炉外加锰矿提高钢水终点锰含量的方法 | |
| CN103614607B (zh) | 一种含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法 | |
| CN102766726A (zh) | 一种使用高铬熔体和脱磷预熔体冶炼不锈钢的方法 | |
| CN113265549B (zh) | 用富氧侧吹熔炼炉处理红土镍矿和不锈钢冶金废料的方法 | |
| CN104928431A (zh) | 一种采用复吹转炉单渣冶炼低碳高磷高耐候钢的方法 | |
| CN100434556C (zh) | 高锰含量不锈钢在冶炼中的加锰方法 | |
| CN103343291B (zh) | 一种使用褐铁型红土矿生产含磷耐候钢的方法 | |
| CN115369211B (zh) | 一种利用aod炉富集镍的方法 | |
| CN103571999A (zh) | 一种控氮马氏体不锈钢全铁水冶炼方法 | |
| CN102808061A (zh) | 一种转炉内采用低镍生铁冶炼含镍钢的方法 | |
| CN104561733B (zh) | 一种高合金不锈钢的冶炼方法 | |
| CN104060184A (zh) | 一种Mn含量8.0%高合金钢的冶炼方法 | |
| CN101235463A (zh) | 炉内脱磷高炉铁水直接冶炼不锈钢的工艺 | |
| CN111074037B (zh) | 一种升级富锰渣冶炼产品结构的工艺方法 | |
| Xu et al. | Application of CO2 and O2 mixed blowing on the decarburization and manganese retention | |
| CN114717411A (zh) | 利用废弃低品位矿代替富铁矿作为原料生产钢的方法 | |
| CN103614506B (zh) | 一种使用小粒级高碱度烧结矿的转炉炼钢方法 | |
| WO2001086006A2 (en) | Improved process for the production of stainless steels and high chromium steels and stainless steelproduced thereby | |
| CN107267850B (zh) | 一种回收熔炼炉渣中铬元素的不锈钢冶炼方法 | |
| CN105463156A (zh) | 一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法 | |
| CN1029374C (zh) | 利用氩氧炉尘中的金属氧化物冶炼铬钢及其合金的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20161012 Address after: Hebei Street West Harbor area, 066004 Hebei city of Qinhuangdao province No. 47 Patentee after: MCC SHENKAN QINGHUANGDAO DESIGN INSTITUTE CO.,LTD. Address before: Hebei Street West Harbor area, 066004 Hebei city of Qinhuangdao province No. 47 Patentee before: BERIS ENGINEERING AND RESEARCH (QINHUANGDAO) Corp. Effective date of registration: 20161012 Address after: Hebei Street West Harbor area, 066004 Hebei city of Qinhuangdao province No. 47 Patentee after: BERIS ENGINEERING AND RESEARCH (QINHUANGDAO) Corp. Address before: 3, building 201203, building 5, building 3000, long East Road, Shanghai, Pudong New Area Patentee before: SHANGHAI BRANCH, BERIS ENGINEERING AND RESEARCH Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180408 Address after: 066004 No. 71, Longhai Road, Qinhuangdao economic and Technological Development Zone, Hebei Patentee after: SHEN KAN QINHUANGDAO GENERAL ENGINEERING DESIGN & Research Institute CORPORATION MCC Address before: Hebei Street West Harbor area, 066004 Hebei city of Qinhuangdao province No. 47 Patentee before: MCC SHENKAN QINGHUANGDAO DESIGN INSTITUTE CO.,LTD. |