CN115287405A

CN115287405A - 一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法

Info

Publication number: CN115287405A
Application number: CN202210849932.8A
Authority: CN
Inventors: 谭建兴; 刘睿智; 武鹏; 兰广泽; 张振祥; 闫建新; 姚吕金; 张海飞; 张海英; 卫敏
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2022-11-04

Abstract

本发明属于铁镍合金冶炼技术领域，涉及一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法；采用中频炉和电炉结合熔化铁镍合金原料，为氩氧精炼炉提供预熔液，中频炉匹配电炉的生产方式提高了电炉熔化效率，电炉在吹氧助熔过程中，完成了脱C、脱Si，以及脱Fe、脱P，再通过氩氧精炼炉实现精炼不锈钢；本发明方法生产的铁镍合金中的镍含量提高了30%‑50%，脱Fe的同时进行脱P，实现了生产P含量小于10ppm级别的含镍铁水，降低了不锈钢生产过程中对高品质镍铁资源、纯镍资源的一路，实现了铁镍合金资源的充分利用，解决了贵重金属成为制约生产不锈钢生产成本的这一瓶颈问题。

Description

一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法

技术领域

本发明属于铁镍合金冶炼技术领域，涉及一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法。

背景技术

镍、镍铁合金是不锈钢生产的主要原料；目前，镍基合金市场需求旺盛，原材料价格上涨，镍价处于高位，因此，受到资源和市场价格波动的影响，吨钢利润受损，生产成本增加，贵重金属成为制约不锈钢生产成本的关键因素。

因此，十分有必要开发一套低成本、高效率、高品质生产不锈钢的方法，以解决高价原材料问题的同时，解决P含量的问题，实现质量、利润、成本的竞争力综合提升。

发明内容

本发明的目的就是提供一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法，实现铁镍合金资源的充分利用，降低不锈钢生产过程中对高品位镍铁资源、纯镍资源的依赖，通过脱铁增镍工艺提高铁镍合金的镍含量，同时降低P含量，解决贵重金属成为制约不锈钢生产成本的瓶颈问题。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是：

一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法，包括如下步骤：

步骤1、中频炉装入Ni的质量百分比不高于15%的铁镍合金原料,出钢温度为1550±20℃，吨钢电耗500±20Kwh/t；

步骤2、电炉装入Ni的质量百分比不高于15%的铁镍合金原料进行融化，吨钢电耗90±10Kwh时，兑入中频炉钢水，中频炉钢水与电炉钢水的比例为1：1.5-1：2.5，继续送电、吹氧进行冶炼，在电炉完成脱C、脱Si和部分脱Fe、脱P，整个过程电炉吨钢电耗220±20Kwh/t，石灰消耗50±10Kg/t，萤石消耗8.5±1Kg/t，吨钢氧耗60±5Nm³/t，电炉出钢温度1600±20℃；

步骤3、电炉出钢后进行扒渣，然后兑入氩氧精炼炉（AOD炉）进行冶炼；氩氧精炼炉完成脱Fe、脱P后进行排渣；

步骤4、取样分析成分，确保钢水中Ni的质量百分比不低于18%后出钢。

本发明的有益效果：本发明采用“中频炉+电炉”熔化铁镍合金，为AOD提供预溶液，中频炉匹配电炉的生产模式提高了电炉熔化效率，电炉在吹氧助熔过程中，完成了脱C、脱Si、部分脱Fe、脱P，提升了电炉内钢水的纯净度；AOD冶炼过程中，通过采用特定的气体比例，进行AOD脱Fe和低温脱P，将铁镍合金中的镍含量提高了30%-50%，脱Fe的同时进行脱P，实现了生产P含量小于10ppm级别的含镍铁水。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明方法做进一步阐述:

一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法，包括如下步骤：

步骤2、电炉装入Ni的质量百分比不高于15%铁镍合金原料进行融化，吨钢电耗90±10Kwh时，兑入中频炉钢水，中频炉钢水与电炉钢水的比例为1：1.5-1:2.5,继续送电、吹氧进行冶炼，在电炉完成脱C、脱Si和部分脱Fe、脱P，确保C的质量百分比不高于0.3%，Si的质量百分比不高于0.1%，P的质量百分比不高于0.015%；整个过程电炉吨钢电耗220±20Kwh/t，石灰消耗50±10Kg/t，萤石消耗8.5±1Kg/t，吨钢氧耗60±5Nm³/t，电炉出钢温度1600±20℃；

步骤3、电炉出钢后进行扒渣，然后兑入氩氧精炼炉（AOD炉）进行冶炼，氩氧精炼炉完成脱Fe、脱P后进行排渣；

步骤4、取样分析成分，分析钢水中Ni的质量百分比不低于18%后出钢。

本发明方法利用中频炉和电炉结合熔化铁镍合金原料，为氩氧精炼炉（AOD炉）提供预熔液，中频炉匹配电炉的生产方式提高了电炉熔化效率，电炉在吹氧助熔过程中，完成了脱C、脱Si，以及脱Fe、脱P，再通过氩氧精炼炉（AOD炉）实现精炼不锈钢的目的。

实施例一

在90t不锈钢电弧炉、30t中频炉、45tAOD上实施如下步骤：

步骤1、中频炉装入原料30t，原料成分的质量百分比为：C 2.01%；Si 0.16%；Mn0.11%；P 0.034%；S 0.347%；Cr 0.25%； Ni 14.5%；其余为铁和不可避免的杂质；出钢温度为1558℃，吨钢电耗为490Kwh/t；

步骤2、电炉装入原料57t，原料成分的质量百分比为：C 2.01%；Si 0.16%；Mn0.11%；P 0.034%；S 0.347%；Cr 0.25%； Ni 14.5%；其余为铁和不可避免的杂质；吨钢电耗83Kwh时，兑入中频炉预熔液，继续送电、吹氧冶炼；整个过程电炉吨钢电耗234Kwh/t，石灰消耗56Kg/t，萤石消耗8.3Kg/t，吨钢氧耗59Nm³/t，电炉出钢温度1605℃；

步骤3、电炉出钢后，在扒渣站进行扒渣，扒渣后取样分析成分的质量百分比为：

C：0.01%；Si：0.0001%；Mn：0.0194%；P：0.0018%；S：0.172%；Cr：0.279%； Ni：16.324%；其余为铁和不可避免的杂质；

步骤4、电炉出钢扒渣后，兑入氩氧精炼炉（AOD炉）冶炼，兑入量为41t，氩氧精炼炉（AOD炉）气体流量比例为O₂：N₂=1：1，整个过程氩氧精炼炉（AOD炉）吨钢氧耗量为33Nm³/t，石灰消耗93Kg/t，过程温度控制在1535℃~1585℃之间，氩氧精炼炉（AOD炉）排渣后取样分析成分的质量百分比为C：0.0035%；Si：0.0001%；Mn：0.009%；P：0.0001%；S：0.104%；Cr：0.12%；Ni：19.48%；其余为铁和不可避免的杂质。

实施例通过本发明方法采用“中频炉+电炉”熔化铁镍合金，为氩氧精炼炉（AOD炉）提供预溶液，中频炉匹配电炉的生产模式提高了电炉熔化效率，电炉在吹氧助熔过程中，完成了脱C、脱Si、部分脱Fe、脱P，提升了电炉内钢水的纯度，获得镍成分的质量百分比为19.48%、磷成分的质量百分比为0.0001%的铁镍合金熔液。

Claims

1.一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、中频炉装入铁镍合金原料进行熔化，出钢温度为1550±20℃，中频炉吨钢电耗500±20Kwh/t；

步骤2、电炉装入镍铁合金原料进行熔化，当吨钢电耗达到90±10Kwh时，兑入中频炉预熔液，继续送电、吹氧冶炼；整个过程电炉吨钢电耗为220±20Kwh/t，石灰消耗50±10Kg/t，萤石消耗8.5±1Kg/t，吨钢氧耗60±5Nm³/t，电炉出钢温度1600±20℃；

步骤3、电炉出钢扒渣后兑入氩氧精炼炉冶炼，氩氧精炼炉气体流量比例为O₂：N₂=1:1，整个过程氩氧精炼炉的吨钢氧耗为33±2Nm³/t，石灰消耗92±3Kg/t，过程温度控制在1555±40℃；

步骤4、氩氧精炼炉排渣后取样分析成分，出钢。

2.根据权利要求1所述的一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2中装入中频炉和电炉的铁镍合金原料的Ni的质量百分比不高于15%。

3.根据权利要求1所述的一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法，其特征在于：所述步骤2兑入电炉的中频炉预熔液与电炉中钢水的比例为1：1.5-1：2.5。

4.根据权利要求1所述的一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法，其特征在于：所述步骤2电炉出钢钢水中的C质量百分比不高于0.3%，Si质量百分比不高于0.1%，P质量百分比不高于0.015%。

5.根据权利要求1所述的一种铁镍合金脱铁增镍的生产方法，其特征在于：所述步骤4出钢时，钢水中Ni的质量百分比不低于18%。