Consteel電爐—中頻爐冶煉不銹鋼母液的工藝實(shí)踐

摘 要：Consteel電爐-中頻爐工藝實(shí)現(xiàn)鎳鉻分離冶煉不銹鋼母液，生產(chǎn)成本降低；實(shí)現(xiàn)高P鎳鐵脫P(yáng)作業(yè)；鉻的收得率提高10%，生產(chǎn)效率提高30%。

關(guān)鍵詞：consteel電爐 中頻爐 不銹鋼母液

中圖分類號(hào)：TF758.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-02

目前，國(guó)內(nèi)短流程工藝條件下冶煉不銹鋼母液的方法：大型不銹鋼公司主要采用的是電爐冶煉不銹鋼母液，即用電爐熔化鎳鉻合金、不銹鋼返回料、高碳鉻鐵和碳鋼廢鋼（或脫磷鐵水），國(guó)內(nèi)寶鋼不銹鋼公司、太鋼不銹鋼公司、張家港浦項(xiàng)制鋼公司，都采用的是用電爐冶煉不銹鋼母液的方法。小型不銹鋼公司主要采用中頻爐冶煉不銹鋼母液，即中頻爐熔化不銹鋼返回料，國(guó)內(nèi)典型的企業(yè)有青山控股下屬的幾家公司，都采用中頻爐冶煉不銹鋼母液的方法。最近兩年用紅土礦冶煉不銹鋼母液的工藝發(fā)展非?？?，廣青金屬、德盛鎳業(yè)、北海誠(chéng)德等企業(yè)的紅土礦冶煉項(xiàng)目已經(jīng)或即將投產(chǎn)。

采用電爐冶煉不銹鋼母液時(shí)，普遍存在的問(wèn)題是：冶煉時(shí)間長(zhǎng)，冶煉電耗高，電爐爐渣Cr2O3含量高，Cr的收得率低，噪聲大，冶煉過(guò)程不具備脫P(yáng)條件，對(duì)原料的要求很高。而采用中頻爐冶煉不銹鋼母液時(shí)，所能選用的原料是唯一的，即不銹鋼返回料，而且冶煉時(shí)間長(zhǎng)，冶煉電耗高。采用紅土礦冶煉不銹鋼母液時(shí)，環(huán)境污染嚴(yán)重，廢渣處理量大。

我公司的不銹鋼生產(chǎn)線是在2008年由原來(lái)的碳鋼生產(chǎn)線改造而成，不銹鋼母液生產(chǎn)設(shè)備利用原有的consteel電爐，但用不銹鋼廢鋼作為不銹鋼母液冶煉的原材料時(shí)，過(guò)程中很難形成有效的泡沫渣，能耗高，冶煉周期長(zhǎng)，并且含鉻的爐渣很容易堵塞偏心底出鋼口。為確保整條生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及利用原有的電爐設(shè)備，必須找到一種適于consteel電爐技術(shù)的新原材料，來(lái)保證不銹鋼母液的生產(chǎn)。

1 問(wèn)題提出

1.1 用consteel電爐生產(chǎn)不銹鋼母液

我們尋找新的原材料，選定鎳鐵作為原料，用液壓抓斗將鎳鐵加到consteel輸送機(jī)的加料段，經(jīng)過(guò)consteel的預(yù)熱段，鎳鐵連續(xù)進(jìn)入爐內(nèi)。由于鎳鐵中含有大量的Si和C元素，可以強(qiáng)化用氧，可以造泡沫渣，彌補(bǔ)了由于變壓器容量不足導(dǎo)致的電能輸入不夠問(wèn)題。

等全部鎳鐵熔化完之后，加入高碳鉻鐵，再進(jìn)行通電熔化，此時(shí)不吹氧。存在的問(wèn)題是：由于鎳鐵含P很高，加入高碳鉻鐵后無(wú)法有效脫P(yáng)，造成成品P超標(biāo)。通過(guò)合理配料很難解決P超標(biāo)問(wèn)題，而且，consteel電爐是留鋼操作，強(qiáng)化用氧后導(dǎo)致留鋼中的Cr被氧化，Cr的收得率

降低。

1.2 用consteel電爐-中頻爐生產(chǎn)不銹鋼

母液

由于直接用consteel電爐生產(chǎn)不銹鋼母液存在上述問(wèn)題，通過(guò)分析討論，決定將高碳鉻鐵用中頻爐來(lái)冶煉，用兩步法完成不銹鋼母液的生產(chǎn)，解決了所有問(wèn)題。Consteel電爐對(duì)鎳鐵進(jìn)行熔化和脫P(yáng)，中頻爐熔化高碳鉻鐵，最后，將合格的鎳鐵水和鉻鐵水出到同一個(gè)鐵水包。

2 consteel電爐和中頻爐主要技術(shù)參數(shù)

3 冶煉工藝

a、將含鎳生鐵加入到Consteel運(yùn)輸機(jī)上，入爐前在consteel預(yù)熱段進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱到200～300 ℃[1]。

b、上爐出完鋼后，填好EBT，爐體搖平后通電，啟動(dòng)Consteel運(yùn)輸機(jī)進(jìn)料，含鎳生鐵以0～6 m/min速度進(jìn)入爐內(nèi)，熔池始終處于精煉狀態(tài)下，同時(shí)啟動(dòng)爐門氧槍，依據(jù)裝入原料重量和原料中C、Si的含量，調(diào)整氧氣流量，連續(xù)冶煉過(guò)程中，溶池溫度保持在1450±30 ℃，以通過(guò)控制進(jìn)料速度來(lái)控制熔池溫度。

c、待全部料進(jìn)入電爐內(nèi)后，電量達(dá)到12000 kWh時(shí)，停止通電，吹氧脫Si，并加入石灰調(diào)整爐渣堿度。

d、熔池中Si含量達(dá)到0.1%左右時(shí)，開(kāi)始脫P(yáng)。

e、出鋼時(shí)的電爐母液成分控制為：C：0.5%～2.5%；Si：0.1%～0.5%；P：≤0.045%；Cr：<4%；Ni：7～12%；完成含鎳生鐵的冶煉，得到溫度為1550～1600 ℃的含鎳鐵水母液。

f、在電爐冶煉的同時(shí)，將高碳鉻鐵加入到中頻爐中，加熱熔化，若電爐熔清樣中理論計(jì)算AOD還原后最終Ni含量偏低，中頻爐會(huì)考慮補(bǔ)加鎳含量為28%～45%的超高鎳，進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)合金溫度達(dá)到1620～1700 ℃時(shí)，得到高碳鉻鐵母液。

g、將Consteel電爐的含鎳鐵水母液和中頻爐的高碳鉻鐵母液先后出鋼到鐵水包內(nèi)混合，完成不銹鋼母液的冶煉，不銹鋼母液最終成分：C：1.5%～3.0%，Si：0.5%～1.0%，P：<0.045%，Cr：5%～18%，Ni：5%～12%。

Consteel電爐-中頻爐冶煉不銹鋼母液工藝和已有的工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：所選用的原料為鎳生鐵和自然塊的高碳鉻鐵，實(shí)現(xiàn)了鎳鉻分離法冶煉不銹鋼母液。

在consteel電爐冶煉過(guò)程中，留鋼作業(yè)，鎳生鐵連續(xù)預(yù)熱，連續(xù)入爐，連續(xù)熔化，熔池始終處于精煉狀態(tài)下，達(dá)到了低電耗、平均電耗300 kWh/t，低噪聲、脫P(yáng)、冶煉效率高和鎳收得率高的效果。中頻爐熔化自然塊高碳鉻鐵，鉻損失少[2]收得率高，和電爐加高碳鉻鐵相比，鉻收得率提高10%，自然塊高碳鉻鐵不需要二次加工，原料采購(gòu)成本

降低。

4 consteel電爐-中頻爐冶煉不銹鋼母液經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

5 結(jié)語(yǔ)

使用consteel電爐和中頻爐工藝，實(shí)現(xiàn)了鎳鉻分離冶煉不銹鋼母液；consteel電爐可以用高P鎳鐵作為原料，實(shí)現(xiàn)鐵水脫P(yáng)；鎳生鐵在consteel預(yù)熱，留鋼操作，冶煉成本降低；中頻爐熔化鉻鐵，避免了電爐加鉻鐵造成的鉻損失，鉻的收得率提高10%；生產(chǎn)效率提高30%左右。

本工藝為我公司首創(chuàng)，為不銹鋼母液的冶煉開(kāi)啟了新途徑，該工藝已申請(qǐng)專利并已授權(quán)[3]。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬登德，嚴(yán)良峰.一種冶煉不銹鋼母液的方：中國(guó)，ZL201010268042.5[P].

[2] 張劍云.關(guān)于中頻爐熔煉中合金元素?zé)龘p的探討[J]鐵道機(jī)車車輛工人，2011（1）.

[3] 馬登德，徐建華.不銹鋼母液的冶煉方法：中國(guó)，ZL201110162492.0[P].