高炉法制备高铬低镍不锈钢母液的工艺基础研究

发布时间：2020-12-14 04:04

　　随着国内不锈钢需求与消耗日益增长,镍、铬作为不锈钢必不可少的两个主要元素,其需求亦与日俱增,但我国镍、铬资源严重匮乏,且贫矿多、富矿少。2008年金融危机之前,镍的价格高昂,迫使我国不锈钢产业开始探索多元化的镍铬原料,尤其是使用低品位的镍铬矿的可行性。如何高效利用这些低品位资源,降低生产成本,对于提高企业市场竞争力意义重大。另外,现有不锈钢冶炼工艺一般是普通铁水+高碳铬铁+镍铁合金,而铬铁合金多以铬铁精矿、粉矿为原料,在矿热炉中进行冶炼;以红土矿为原料制备的镍铁合金是以RKEF-电炉工艺为主,上述两种工艺均能耗高、污染大、且操作成本高。在此背景下,本文提出采用红土矿与铬铁矿复合烧结-高炉冶炼直接生产不锈钢母液的紧凑型工艺,将之前的三条工艺生产线（镍铁与铬铁合金生产工艺以及混合加热制备不锈钢母液的工艺）合并为一条,从而简化低镍系不锈钢生产流程,减耗降本。本课题以所提出的紧凑型工艺流程涉及到的关键物理化学问题为对象,主要研究工作如下:（1）镍铬复合烧结矿还原制备不锈钢母液的可行性:以热力学计算为基础,从熔融还原与渣金分离两个方面,探究了采用高炉冶炼镍铬烧结矿制备不锈钢母液的可行性,并实验研... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

001-2014年不同区域不锈钢产量占全球总产量的比例（wt.%）

Year 2005 Year 2014图 1.2 2005 年与 2014 年中国不锈钢产量占全球比例 Production ratio of stainless steel of China to the worldwide in 2005 and 201 年至 2014 年我国不锈钢供需关系变化如图 1.3 所示。从 200钢进口量逐步下降，出口量逐年上升，表明我国不锈钢产业正 年以后，我国不锈钢产量快速增长，同时不锈钢表观消费量也供需关系变化的转折点，2007 年之前，供不应求；2007 年以后统计数据显示，目前中国不锈钢行业供需矛盾依旧突出，供大几年内难以改变。我国不锈钢产量的快速增长，已经可以满足需求。但在国内不锈钢供大于求的情况下，仍然需要从国外进途的高端不锈钢，说明我国高端不锈钢的市场需求仍不能得到点开展高品质不锈钢研发项目。

11图 1.4 现有不锈钢母液生产工艺流程Fig. 1.4 Flowsheet of processes to produce stainless steel master alloy矿与铬铁矿单独烧结均存在能耗高、烧结矿质量差等问题在于：红土矿烧结过程中水分的脱除需要较多的热量，水分降低了烧结矿的质量；南非精矿过于细小而光滑，亲水性效果极差，物相以尖晶石为主导致烧结过程液相生成不充复合烧结工艺，将红土矿与铬铁矿两种矿物混合烧结发挥好的镍铬复合烧结矿。然后采用高炉熔融还原镍铬复合烧液，得到的热不锈钢母液直接进入转炉进行吹炼，避免了分合金冷却为合金块后再按比例混合加热冶炼不锈钢母液的热量损失，降低工序能耗。


本文编号：2915775