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1、一種使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷耐候鋼的方法技術(shù)領(lǐng)域1 本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域,具體而言,是涉及一種使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷耐 候鋼的方法。背景技術(shù)2 耐候鋼,即耐大氣腐蝕鋼,是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼,耐候鋼用作長(zhǎng) 期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)獲得廣泛應(yīng)用,近年來(lái)不斷研發(fā)出新的生產(chǎn)方法,在現(xiàn)有技 術(shù)中,耐候鋼冶煉所采用的原料組成主要有兩種,第一種:高爐鐵水、清潔耐候鋼返回鋼、高 碳磷鐵和高純度鎳鐵;第二種:清潔耐候鋼返回鋼、普通廢鋼、高碳磷鐵和高純度鎳鐵,將 以上原料在電爐或者轉(zhuǎn)爐中冶煉。這種使用鐵合金和廢鋼等精料作為主要原料的冶煉方 法的最大缺點(diǎn),是必需首先生產(chǎn)高碳磷鐵和高純度鎳鐵,成本
2、高、價(jià)格高、污染嚴(yán)重、耗費(fèi)能 源,除此之外,鎮(zhèn)在許多國(guó)家是稀缺和昂貴的金屬。3 因此,人們?cè)噲D探討比較經(jīng)濟(jì)的耐候鋼生產(chǎn)流程:使用含鎳的鐵礦石作為主要原 料,用高爐冶煉出含鎳生鐵,再用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉耐候鋼鋼水。另外,褐鐵型紅土鎳礦是 一種儲(chǔ)量豐富的含鎳和鐵的礦石,資源豐富,價(jià)格低廉,具有相當(dāng)大的回收利用價(jià)值。但 褐鐵型紅土鎳礦是一種低品位的含鎳、鐵,鉻、鋁的共生礦物,鐵含量低,鎳含量低,磷含 量高,在高爐冶煉時(shí)渣量大粘度大,鐵水流動(dòng)性差,難以冶煉。除此之外,為了生產(chǎn)高質(zhì) 量的耐候鋼,在電爐或轉(zhuǎn)爐工序之后,通常采用A0D精煉法即氬氧脫碳法(argon oxygen decarburization)
3、和LF (Ladle Furnace)精煉技術(shù),也就是說(shuō),先用局爐,后續(xù)電爐或轉(zhuǎn) 爐,再后續(xù)A0D爐和/或LF生產(chǎn)高質(zhì)量耐候鋼,這種工藝流程雖然實(shí)現(xiàn)了褐鐵型紅土礦的 綜合利用,但仍然沒(méi)有脫離電爐和轉(zhuǎn)爐,成本依然較高。4 如果能夠在耐候鋼的生產(chǎn)過(guò)程中既能使用褐鐵型紅土礦作為原料,實(shí)現(xiàn)綜合利 用;又能夠徹底省略電爐和轉(zhuǎn)爐,降低生產(chǎn)成本,對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言,無(wú)疑具有重大的革命 性意義。發(fā)明內(nèi)容5 本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題,提供一種使用含鎳、磷的褐鐵 型紅土礦作為原料、經(jīng)過(guò)原礦燒結(jié)、高爐煉鐵、A0D法、LF法冶煉生產(chǎn)低磷耐候鋼,以實(shí)現(xiàn)綜 合利用、降低成本,減少環(huán)境污染,提高生產(chǎn)效率。6
4、 也就是說(shuō),本發(fā)明也適用于使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷不銹鋼。7 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下。8 一種使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷耐候鋼的方法,包括以下步驟:9 步驟1 :準(zhǔn)備礦石:所用的含鎳和磷的褐鐵型紅土礦礦石的主要成分如下:以重量 百分比含量計(jì):TFe30-52%,NiO. 4-1. 8%,CrO. 8-2. 0%,P0. 015-0. 15%, CaOO. 5-2. 0%, Si02 1-15%, Mg01-15%, A1203 2-10% ;10 步驟2 :制備燒結(jié)礦:將上述礦粉經(jīng)過(guò)破碎,篩分和干燥預(yù)處理后,得到一定粒度范圍的礦粉和塊礦,配加重量百分比含量占預(yù)處理的礦粉和塊礦總重
5、量3-8%的煤粉 或焦粉作為燃料,以及0. 3-5%的石灰石作為熔劑,然后在燒結(jié)機(jī)內(nèi)制成燒結(jié)礦,所述的 燒結(jié)礦各主要成份的重量百分比含量為:TFe35. 80-56. 41%, CrO. 8-3. 0%,NiO. 8-3. 0%, Ca09. 05-12. 3%, Si02 7. 22-9. 05%, MgOl. 36-1. 86% ;11 步驟3 :高爐煉鐵:將燒結(jié)礦,焦炭,煤粉和石灰石加入高爐進(jìn)行冶煉,焦炭的含量 以重量百分比計(jì),占加入高爐料總重的25-35% ;煤粉的的含量以重量百分比計(jì),占加入高 爐料總重的0. 5-2% ;石灰石的含量以重量百分比計(jì),占加入高爐料總重的0. 5-8%
6、;鐵水溫 度:1450-1550°C,爐渣堿度:1. 1-1. 35,得到含鎳和磷的鐵水,其成分如下,以重量百分比 含量計(jì):C3-4. 5%, Crl-3%, Nil-3%, Sil. 0-2. 0%, P0. 05-0. 15%, SO. 05-2%,余量為 Fe ;12 步驟4 :A0D精煉:使用AOD法對(duì)步驟3得到的鐵水進(jìn)行吹氬吹氧精煉,完成直接還 原和脫碳、去除雜質(zhì),不脫磷,保持合金元素Cr ;13 步驟5 :LF精煉:使用LF法對(duì)步驟4得到的鋼水進(jìn)行精煉,進(jìn)一步去除雜質(zhì), 同時(shí)加入錳鐵,調(diào)整溫度和成分,得到耐候鋼鋼水,其成分如下:以重量百分比含量計(jì): C0. 01-0. 5
7、%, SiO. 3-0. 7%, MnO. 3-0. 7,P0. 05-0. 15%, SO. 01-0. 040%, Cr2-5%, Nil-3. 5%,余量 為Fe。14 可以使用板坯或方坯連鑄機(jī)將得到的耐候鋼鋼水連鑄成為板坯或方坯。15 還可以進(jìn)一步將所得到的連鑄板坯或方坯使用連軋機(jī)組進(jìn)行控制軋制,生產(chǎn)耐候 鋼型材或板材。16 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,創(chuàng)新地改進(jìn)了生產(chǎn)耐候鋼的方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,取得 了以下有益效果;17 1.本發(fā)明使用的原料,即含鎳、磷的褐鐵型紅土礦來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,可以節(jié)約 資源,減少環(huán)境污染;本發(fā)明變廢為寶,實(shí)現(xiàn)了含鎳、磷的褐鐵型紅土礦的綜合利用。18 2.本發(fā)明
8、可以使用300m3以上高爐進(jìn)行含鎳、磷褐鐵型紅土礦的冶煉,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期規(guī) 豐吳化生廣,提局了生廣效率。19 3.在本發(fā)明的耐候鋼生產(chǎn)流程中,省略了轉(zhuǎn)爐或電爐煉鋼工序,大大降低了耐候 鋼的生產(chǎn)成本。具體實(shí)施方式20 以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。21 實(shí)施例122 本實(shí)施例的使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷耐候鋼的方法,包括以下步驟:23 步驟1 :準(zhǔn)備礦石:所用的含鎳和磷的褐鐵型紅土礦礦石的主要成分如下:以重量 百分比含量計(jì):TFe30%, NiO. 4%, CrO. 8%, P0. 015%, CaOO. 5%, Si02 1%,Mg01%,A1203 2% ;24 步驟2 :制備燒結(jié)礦:將上述
9、礦石經(jīng)過(guò)破碎,篩分和干燥預(yù)處理后,得到一定粒 度范圍的礦粉和塊礦,配加重量百分比含量占預(yù)處理的礦粉和塊礦總重量3%的煤粉或 焦粉作為燃料,以及0. 3%的石灰石作為熔劑,然后在燒結(jié)機(jī)內(nèi)制成燒結(jié)礦,所述的燒結(jié) 礦各主要成份的重量百分比含量為:TFe35. 8%, NiO. 8%,CrO. 8%, Ca09. 05%, Si02 7. 22%, MgOl. 36% ;25 步驟3 :高爐煉鐵:將燒結(jié)礦,焦炭,煤粉和石灰石加入高爐進(jìn)行冶煉,焦炭的含量以重量百分比計(jì),占加入高爐料總重的25% ;煤粉的的含量以重量百分比計(jì),占加入高 爐料總重的0. 5% ;石灰石的含量以重量百分比計(jì),占加入高爐料總重的
10、0_ 5% ;鐵水溫度: 1450-1550°C,爐渣堿度:1. 1-1. 35,得到含鎳和磷的鐵水,其成分如下:以重量百分比含量 計(jì):C3%, Nil%, CrL 2%,Sil. 0%, P0. 05%, SO. 05%,余量為 Fe ;26 步驟4 :A0D精煉:使用AOD法對(duì)步驟3得到的鐵水進(jìn)行吹氬吹氧精煉,完成直接還 原和脫碳、去除雜質(zhì),不脫P(yáng),保持合金元素Cr ;27 步驟5 :LF精煉:使用LF法對(duì)步驟4得到的鋼水進(jìn)行精煉,進(jìn)一步去除雜質(zhì),同時(shí) 加入錳鐵,調(diào)整溫度和成分,得到耐候鋼鋼水,其成分如下:以重量百分比含量計(jì):co.oi%, SiO. 3%,MnO. 3%,P0.
11、 05%, SO. 01%,Cr2%, Nil%,余量為 Fe。28 本實(shí)施例的燒結(jié)步驟使用兩臺(tái)步進(jìn)式燒結(jié)機(jī),燒結(jié)面積和冷卻面積均各為30M2, 點(diǎn)火溫度1150°C,料層厚度900mrao29 本實(shí)施例使用的高爐有效容積380M2,爐缸直徑4. 9m,風(fēng)口直徑95120mm,風(fēng)口 數(shù)量12個(gè),風(fēng)機(jī)容量1500M3/min,風(fēng)壓0. 3MPa。30 本實(shí)施例使用的連鑄機(jī)為弧形4流板坯連鑄機(jī)。31 實(shí)施例232 本實(shí)施例使用的含鎳、磷的褐鐵型紅土礦冶煉低磷耐候鋼的方法,包括的步驟與 實(shí)施例1相同,但礦石原料成分,燒結(jié)礦的燃料、熔劑的主要成分,高爐煉鐵原料、工藝參數(shù) 和鐵水成分,A0D和
12、LF精煉后的耐候鋼成分不同。33 本實(shí)施例的使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷耐候鋼的方法,包括以下步驟:34 步驟1 :準(zhǔn)備礦石:所用的含鎳和磷的褐鐵型紅土礦礦石的主要成分如下:以重量 百分比含量計(jì):TFe52%, Nil. 8%, Cr2. 0%, Ca02. 0%,Si02 15%,Mg015%, A1203 10% ;35 步驟2 :制備燒結(jié)礦:將上述礦粉經(jīng)過(guò)破碎,篩分和干燥預(yù)處理后,得到一定粒度 范圍的礦粉和塊礦,配加重量百分比含量占預(yù)處理的礦粉和塊礦總重量3-8%的煤粉或焦 粉作為燃料,以及5%的石灰石作為熔劑,然后在燒結(jié)機(jī)內(nèi)制成燒結(jié)礦,所述的燒結(jié)礦各主 要成份的重量百分比含量為:TFe56
13、. 41%,Cr2. 5%, Ni3. 0%,Ca012. 3%,Si029 . 05%,MgOl. 86% ;36 步驟3 :高爐煉鐵:將燒結(jié)礦,焦炭,煤粉和石灰石加入高爐進(jìn)行冶煉,焦炭的 含量以重量百分比計(jì),占加入高爐料總重的35% ;煤粉的的含量以重量百分比計(jì),占加入 高爐料總重的2% ;石灰石的含量以重量百分比計(jì),占加入高爐料總重的8%;鐵水溫度: 1450-1550°C,爐渣堿度:1. 1-1. 35,得到含鎳和磷的鐵水,其成分如下,以重量百分比含量 計(jì):C4. 5%,Cr2. 8%,Ni3%, Si2. 0%,P0. 15%, S2%,余量為 Fe ;37 步驟4 :A0
14、D精煉:使用A0D法對(duì)步驟3得到的鐵水進(jìn)行吹氬吹氧精煉,完成直接還 原和脫碳、去除雜質(zhì),不脫磷,保持合金元素Cr ;38 步驟5 :LF精煉:使用LF法對(duì)步驟4得到的鋼水進(jìn)行精煉,進(jìn)一步去除雜質(zhì),同時(shí) 加入錳鐵,調(diào)整溫度和成分,得到耐候鋼鋼水,其成分如下:以重量百分比含量計(jì):C0. 5%,SiO.7%,MnO. 7%,P0. 15%, S0. 040%, Cr5%, Ni3. 5%,余量為 Fe。39 本實(shí)施例的燒結(jié)步驟使用兩臺(tái)步進(jìn)式燒結(jié)機(jī),燒結(jié)面積和冷卻面積均各為30M2, 點(diǎn)火溫度1150°C,料層厚度900mmo40 本實(shí)施例使用的高爐有效容積380M2,爐缸直徑4. 9m,風(fēng)
15、口直徑95120mm,風(fēng)口 數(shù)量12個(gè),風(fēng)機(jī)容量1500M3/min,風(fēng)壓0. 3MPa。使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷鐵素體不銹鋼的方法及其產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域1 本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域,具體而言,是涉及一種使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷鐵 素體不銹鋼的方法以及通過(guò)該方法生產(chǎn)的含磷鐵素體不銹鋼。背景技術(shù)2 鐵素體不銹鋼,是一種含Cr的不銹鋼。在現(xiàn)有技術(shù)中,不銹鋼冶煉所采用的原料 組成主要是高爐鐵水、清潔返回鋼和高碳鉻鐵,將以上原料在電爐或者轉(zhuǎn)爐中冶煉,再進(jìn)入 A0D冶煉。這種使用鉻鐵合金、高爐鐵水和廢鋼等精料作為主要原料的冶煉方法的最大缺 點(diǎn),是成本高、耗費(fèi)能源。3 此外,現(xiàn)有技術(shù)中的鍍鋅C型鋼、鍍鋁C型鋼廣泛
16、使用在養(yǎng)雞場(chǎng)、養(yǎng)牛場(chǎng)等腐蝕性 場(chǎng)所,然而,這種鍍鋅和鍍鋁的C型鋼在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,并且這類(lèi)鋼的回收處 理困難,難以利用,這對(duì)于國(guó)家提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)是不利的。4 因此,人們?cè)噲D探討更環(huán)保的、回收利用價(jià)值更高的、耐腐蝕的且更經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品以 代替現(xiàn)有的對(duì)環(huán)境不友好的產(chǎn)品,并且在此基礎(chǔ)上試圖探討成本更低、節(jié)能高效的生產(chǎn)方法。發(fā)明內(nèi)容5 本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題,提供一種生產(chǎn)含磷 鐵素體不銹鋼的方法。6 褐鐵型紅土鎳礦是一種儲(chǔ)量豐富的含鎳和鐵的礦石,資源豐富,價(jià)格低廉,具有相 當(dāng)大的回收利用價(jià)值。但褐鐵型紅土鎳礦是一種低品位的含鎳、鐵,鉻、鋁的共生礦物,鐵含 量低,鎳含
17、量低,鉻和磷同時(shí)存在,在高爐冶煉時(shí)渣量大粘度大,流動(dòng)性差,難以冶煉。7 本發(fā)明試圖利用含鎳、鉻、磷的褐鐵型紅土礦作為原料、經(jīng)過(guò)原礦燒結(jié)、高爐煉鐵、 A0D精煉法、LF精煉法冶煉,以實(shí)現(xiàn)綜合利用、降低成本,減少環(huán)境污染,提高生產(chǎn)效率。其 中,A0D精煉法即氬氧脫碳法(argon oxygen decarburization),LF法即 Ladle Furnace 精 煉技術(shù)。8 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下。9 一種使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷鐵素體不銹鋼的方法,包括以下步驟:10 步驟1 :準(zhǔn)備礦石、還原劑和高碳鉻鐵:所用的含鎳、鉻和磷的褐鐵型紅土礦礦 石的主要成分如下:以重量百分比含量
18、計(jì):TFe (Total Fe,總鐵)30_52%,NiO. 4-1. 8%, CrO. 8-2. 0%,P0. 01-0. 05%, CaOO. 04-2. 0%,Si024-22%,Mg00. 4-10%,A12031-8% ;11 步驟2 :制備燒結(jié)礦:將上述礦石經(jīng)過(guò)破碎,篩分和干燥預(yù)處理后,得到一定粒度 范圍的礦粉和塊礦,配加重量百分比含量占預(yù)處理的礦粉和塊礦總重量3-8%的煤粉或焦 粉作為燃料,以及3-10%的石灰或等量的石灰石,然后在燒結(jié)機(jī)內(nèi)制成燒結(jié)礦,所述的燒 結(jié)礦各主要成份的重量百分比含量為:TP©29. 50-51. 50%, CrO. 78-1. 98%, NiO
19、. 30-1. 78%, Ca06. 0-10. 3%,Si027. 2223. 05%, MgOl. 3610. 2% ;CN 103436797 B12 步驟3 :髙爐煉鐵:將燒結(jié)礦和焦炭加入高爐進(jìn)行冶煉,焦炭的含量以重量百 分比計(jì),占加入高爐料總重的25-35% ;鐵水溫度:1450-1550°C,爐渣堿度:1. 1-1. 35,得 到含鎳和磷的鐵水,其成分如下,以重量百分比含量計(jì):C3-4. 5%, Crl-4%, NiO. 7-3. 5%,Sil.0-2. 0%,P0. 05-0. 15%, SO. 05-2%,余量為 Fe ;13 步驟4 :A0D精煉:使用A0D法對(duì)步驟
20、3得到的鐵水進(jìn)行吹氬吹氧精煉,完成直接還 原和脫碳、去除雜質(zhì),不脫磷,保持合金元素Cr,得到鋼水,其中在進(jìn)行吹氬吹氧精煉時(shí)加入 所述高碳鉻鐵和還原劑;14 步驟5 :LF精煉:使用LF法對(duì)步驟4得到的鋼水進(jìn)行精煉,進(jìn)一步去除雜質(zhì),同 時(shí)加入錳鐵,調(diào)整溫度和成分,得到鐵素體不銹鋼鋼水,其成分如下:以重量百分比含量計(jì): C0. 01-0. 2%,SiO. 3-0. 7%,MnO. 3-0. 7%, P0. 05-0. 15%, SO. 01-0. 040%, Crl2-13%,Ni卜2%,余 量為Fe。15 根據(jù)本發(fā)明另一方面,可以使用板坯或方坯連鑄機(jī)將得到的鐵素體不銹鋼鋼水連 鑄成為板還或方還。
21、16 根據(jù)本發(fā)明另一方面,還可以進(jìn)一步將所得到的連鑄板坯或方坯使用連軋機(jī)組進(jìn) 行控制軋制,生產(chǎn)鐵素體不銹鋼型材或板材。17 根據(jù)本發(fā)明另一方面,還提供了 一種根據(jù)上述方法生產(chǎn)的含磷鐵素體不銹鋼。18 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,創(chuàng)新地改進(jìn)了生產(chǎn)鐵素體不銹鋼的方法,與現(xiàn)有技術(shù)相 比,取得了以下有益效果;19 1.本發(fā)明使用的原料,屬于長(zhǎng)期被棄用,即含鎳、鉻、磷的褐鐵型紅土礦來(lái)源豐富, 價(jià)格低廉,可以節(jié)約資源,減少環(huán)境污染;本發(fā)明變廢為寶,實(shí)現(xiàn)了含鎳、鉻、磷的褐鐵型紅 土礦的綜合利用。20 2.本發(fā)明可以使用300m3以上高爐進(jìn)行含鎳、鉻、磷褐鐵型紅土礦的冶煉,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期規(guī)模化生產(chǎn),提高了生產(chǎn)效率。21
22、3.在本發(fā)明的不銹鋼生產(chǎn)流程中,省略了轉(zhuǎn)爐或電爐煉鋼工序,節(jié)省能源,減少污 染,大大降低了不銹鋼的生產(chǎn)成本。22 4.本發(fā)明的產(chǎn)品可以代替鍍鋅鋼等應(yīng)用在養(yǎng)殖場(chǎng)等腐蝕性場(chǎng)所,耐腐蝕性強(qiáng),回 收利用價(jià)值高,環(huán)境友好,易于回收。附圖說(shuō)明23 圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷鐵素體不銹鋼的方 法流程圖。具體實(shí)施方式24 下面結(jié)合附圖,通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式,這里的具體實(shí)施 方式在于詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明,而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制,在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí) 質(zhì)范圍的情況下,可以做出各種變形和修改,這些都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。25 實(shí)施例126 本實(shí)施例的使用褐鐵
23、型紅土礦生產(chǎn)含磷鐵素體不銹鋼的方法,包括以下步驟:27 步驟1 :準(zhǔn)備礦石、還原劑和高碳鉻鐵:所用的含鎳、鉻和磷的褐鐵型紅土礦礦石,的主要成分如下:以重量百分比含量計(jì):TFe (Total Fe,總鐵)30. 21%,Nil. 36%,Crl. 23%, P0. 03%, CaOl. 65%, Si0221. 73%, Mg09. 66%, A12031. 79% ;28 步驟2 :制備燒結(jié)礦:將上述礦石經(jīng)過(guò)破碎,篩分和干燥預(yù)處理后,得到一定粒度 范圍的礦粉和塊礦,配加重量百分比含量占預(yù)處理的礦粉和塊礦總重量6%的煤粉或焦粉 作為燃料,以及5%的石灰或等量的石灰石,然后在燒結(jié)機(jī)內(nèi)制成燒結(jié)礦,所
24、述的燒結(jié)礦各 主要成份的重量百分比含量為:TFe30. 01%, Crl. 18%, Nil. 12%, CaOlO. 25%, Si0223 . 02%, MgOlO. 18% ;29 步驟3 :髙爐煉鐵:將燒結(jié)礦和焦炭加入高爐進(jìn)行冶煉,焦炭的含量以重量百分 比計(jì),占加入高爐料總重的32% ;鐵水溫度:1450-1550°C,爐渣堿度:1.1-1. 35,得到含鎳 和磷的鐵水,其成分如下,以重量百分比含量計(jì):C3. 8%,Cr3. 3%,Ni3. 1%,Sil. 0%, P0. 05%, SO. 05%,余量為 Fe ;30 步驟4 :A0D精煉:使用A0D法對(duì)步驟3得到的鐵水進(jìn)行
25、吹氬吹氧精煉,完成直接還 原和脫碳、去除雜質(zhì),不脫磷,保持合金元素Cr,得到鋼水,其中在進(jìn)行吹氬吹氧精煉時(shí)加入 所述高碳鉻鐵和還原劑;31 步驟5 :LF精煉:使用LF法對(duì)步驟4得到的鋼水進(jìn)行精煉,進(jìn)一步去除雜質(zhì),同 時(shí)加入錳鐵,調(diào)整溫度和成分,得到鐵素體不銹鋼鋼水,其成分如下:以重量百分比含量計(jì): C0. 06%, SiO. 3%,MnO. 36%, P0. 05%, SO. 01%,Crl2%, Nil. 28%,余量為 Fe。32 優(yōu)選地,本實(shí)施例的燒結(jié)步驟使用兩臺(tái)步進(jìn)式燒結(jié)機(jī),燒結(jié)面積和冷卻面積均各 為30M2,點(diǎn)火溫度1150°C,料層厚度900臓。33 優(yōu)選地,本實(shí)施例使
26、用的高爐有效容積380M2,爐缸直徑4.9m,風(fēng)口直徑95120mm,風(fēng)口數(shù)量12個(gè),風(fēng)機(jī)容量1500M3/min,風(fēng)壓0_ 3MPa。34 優(yōu)選地,本實(shí)施例使用的連鑄機(jī)為弧形1流板坯連鑄機(jī)。35 優(yōu)選地,還提供了 一種根據(jù)上述方法生產(chǎn)的含磷鐵素體不銹鋼。36 實(shí)施例237 本實(shí)施例使用的含鎳、鉻、磷的褐鐵型紅土礦冶煉低磷不銹鋼的方法,包括的步驟 與實(shí)施例1相同,但礦石原料成分,燒結(jié)礦的燃料、熔劑的主要成分,高爐煉鐵原料、工藝參 數(shù)和鐵水成分,A0D和LF精煉后的不銹鋼成分略有不同。38 本實(shí)施例的使用褐鐵型紅土礦生產(chǎn)含磷鐵素體不銹鋼的方法,包括以下步驟:39 步驟1 :準(zhǔn)備礦石、還原劑和高碳
27、鉻鐵:所用的含鎳、鉻和磷的褐鐵型紅土礦礦石 的主要成分如下:以重量百分比含量計(jì):TFe (Total Fe,總鐵)50. 08%,NiO. 49%, Crl. 5%, P0. 04%, CaOO. 04%, Si024. 1%, MgOO. 48%, Al2037. 71 ;40 步驟2 :制備燒結(jié)礦:將上述礦石經(jīng)過(guò)破碎,篩分和千燥預(yù)處理后,得到一定粒度 范圍的礦粉和塊礦,配加重量百分比含量占預(yù)處理的礦粉和塊礦總重量5%的煤粉或焦粉 作為燃料,以及3%的石灰或等量的石灰石,然后在燒結(jié)機(jī)內(nèi)制成燒結(jié)礦,所述的燒結(jié)礦 各主要成份的重量百分比含量為:TFe49. 98%, Crl. 38%, NiO.
28、 45%,Ca06. 05%, Si027. 35%, Mg02. 08% ;41 步驟3 :高爐煉鐵:將燒結(jié)礦和焦炭加入高爐進(jìn)行冶煉,焦炭的含量以重量百分比 計(jì),占加入高爐料總重的28% ;鐵水溫度:1450-1550°C,爐渣堿度:1. 1-1. 35,得到含鎳和 磷的鐵水,其成分如下,以重量百分比含量計(jì):C4. 0%,Cr2. 3%,NiO. 76%, Sil. 1%,P0. 06%,使用含鎳、鉻的低品位褐鐵礦冶煉低磷不銹鋼基料的方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種使用含鎳、鉻的低品位褐鐵礦冶煉低磷不銹鋼基料的方 法,屬于高爐、電爐、轉(zhuǎn)爐冶煉工藝。背景技術(shù):目前,在不銹鋼冶煉過(guò)程中,其原
29、料組成主要為:高爐鐵水+清潔不銹 鋼返回鋼+高碳鉻鐵+高純度鎳鐵,或者是清潔不銹鋼返回鋼+普通廢鋼+ 高碳鉻鐵+高純度鎳鐵,主要在電爐或轉(zhuǎn)爐中冶煉。隨著不誘鋼的廣泛應(yīng)用, 產(chǎn)量逐年大幅度增長(zhǎng),造成了鎳金屬的短缺,因此鎳的價(jià)格飛漲,而用常規(guī) 方法生產(chǎn)高碳鉻鐵和高純度鎳鐵,工藝成本高、生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜、產(chǎn)量低、污 染嚴(yán)重,需要耗費(fèi)大量的能源,而且價(jià)格高昂,并且在后續(xù)冶煉過(guò)程中,需 要再將其稀釋到不銹鋼中,從而造成了更大的能源和人力的浪費(fèi)。現(xiàn)在已有 企業(yè)改用非純鎳原料(主要是含鎳、鉻生鐵或鎳鐵)冶煉不銹鋼,但這些含 鎳、鉻生鐵主要是采用國(guó)家明令禁止的300m3以下的小高爐生產(chǎn)的,環(huán)境污 染嚴(yán)重,而且含鎳
30、、鉻生鐵中磷、硫等雜質(zhì)含量高,通常采用稀釋法配加清 潔的不銹鋼返回鋼降低成品中的磷、硫含量,但同時(shí)也降低了鎳、鉻等合金 元素的含量,給后續(xù)的不銹鋼生產(chǎn)操作帶來(lái)困難。而含鎳、鉻的低品位褐鐵 礦資源豐富,價(jià)格低廉,但該礦中鐵含量低,鎳含量低,鉻含量高,成份復(fù) 雜,脈石多,造成高爐冶煉中渣量大,渣鐵粘度大,采用現(xiàn)有的常規(guī)工藝難以冶煉。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種含鎳、鉻的低品位褐鐵礦經(jīng)高爐、電爐、轉(zhuǎn) 爐來(lái)冶煉低磷不銹鋼基料的方法,以降低生產(chǎn)成本,減小環(huán)境污染,提高生 產(chǎn)效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案在于采用了一種使用含鎳、鉻的 低品位褐鐵礦冶煉低磷不銹鋼基料的方法,.包括以下步驟:(1
31、) 將含鎳和鉻的低品位褐鐵礦進(jìn)行預(yù)處理,即經(jīng)過(guò)篩分和破碎和干燥 后,得到不同粒度的礦粉和塊礦,預(yù)處理后的礦粉和塊礦配加38%的燃料 和0.35%的熔劑制成燒結(jié)礦;(2) 將各種除塵灰、燒結(jié)返礦及礦粉,混合粘結(jié)劑和還原劑,經(jīng)高壓壓 制成含碳球團(tuán);(3) 將含碳球團(tuán)干燥后,入轉(zhuǎn)底爐在1250°C1350°C溫度條件下,經(jīng)過(guò) 1530分鐘還原,得到金屬化率85%90%的預(yù)還原球團(tuán);I(4) 將燒結(jié)礦配加部分礦塊和/或含碳球團(tuán)和/或預(yù)還原球團(tuán)和燃料和熔 劑和錳礦,入高爐冶煉,鐵水溫度為14501550°C,爐渣堿度為1.11.35, 得到含鎳和鉻的合金鐵和鐵水;(5) 將
32、含碳球團(tuán)或預(yù)還原球團(tuán)和含鎳和鉻合金鐵和鐵水,經(jīng)電爐或者轉(zhuǎn) 爐在16001630°C的溫度下,冶煉60120分鐘,完成直接還原和脫碳、脫 磷的任務(wù),得到直接入爐煉鋼的潔凈的液態(tài)不銹鋼基料;(6) 將液態(tài)的不銹鋼基料經(jīng)連鑄機(jī)鑄造成為直接入爐煉鋼的固態(tài)不銹鋼基料。步驟(1)中所述的燃料包括煤粉或焦粉;熔劑包括石灰石。步驟(2)中的粘結(jié)劑為水玻璃,重量百分含量為0.52.0%,還原劑為 焦粉或煤粉,重量百分含量為820%。步驟(4)中所述的燃料指焦炭和煤粉,焦炭的重量百分含量為2535 %,煤粉的重量百分含量為0.52%;熔劑指石灰石,石灰石的重量百分含 量為0.58%,猛礦的重量百分含量為
33、0.55%。所述的含鎳和鉻褐鐵礦各成份的重量百分含量為:TFel545%, Ni 0.3 3.0%, Cr 1.53.0%, CaO 0.351.0%, Si02 5.330%, MgO 2.410.5%, A1203 10.530%,物理 H20 12.825%。所述的燒結(jié)礦各成份的重量百分含量為:T Fe 1840%, Ni 0.8 3.0%, Cr 0.83.0%, CaO 2030%,Si02 2030%,MgO 316%。步驟(4)制得的含鎳和鉻的合金鐵或鐵水的各組分的重量百分含量為:C 飽和,Si 1.01.8%,Mn 0.40.8%, P 0.060.1%, S 0.060.08
34、%, Ni 2 12%, Cr 110%,余量為 Fe。所述的不銹鋼基料的各成份的重量百分含量為:C 02.0%, Si 0一 0.1%,Mn 00.2%, P 00.030%, S 00.040%, Cr 110%,Ni 212%, 余量為Fe。本發(fā)明的方法使用的原料含鎳、鉻的低品位褐鐵礦,其原料來(lái)源豐 富,價(jià)格低廉,不僅可以變廢為寶,最大限度的綜合利用,節(jié)約資源,改善 環(huán)境,而且還可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期規(guī)模化生產(chǎn)。使用300M3以上高爐進(jìn)行含鎳、鉻 褐鐵礦的冶煉,減少了環(huán)境污染,提高了生產(chǎn)效率。另外,為了克服現(xiàn)有工 藝中高爐冶煉中渣鐵粘度大的難題,在高爐配料時(shí)配加了錳礦來(lái)降低爐渣的 粘度,改善渣鐵的
35、流動(dòng)性,避免了大量使用螢石稀渣,極大的減少了 0&5對(duì) 高爐的侵蝕,避免了高爐穿爐等惡性事故的發(fā)生;在高爐冶煉中,將各種除 塵灰、燒結(jié)返礦和原礦粉等原料按照不同配方,混合添加劑,催化劑,經(jīng)高 壓壓制成冷壓球團(tuán)或含碳球團(tuán),再將含碳球團(tuán)干燥后入轉(zhuǎn)底爐制成為預(yù)還原 球團(tuán),將冷壓球團(tuán)、含碳球團(tuán)或預(yù)還原球團(tuán)入高爐冶煉,和現(xiàn)有的方法中全 部使用燒結(jié)礦相比,提高了綜合回收率,高爐利用系數(shù)提高了 0.20.5,焦比 下降1025%,污染物排放減少2050%,經(jīng)濟(jì)效益明顯;為了克服冷壓球 團(tuán)和含碳球團(tuán)的冷、熱強(qiáng)度差、還原效率低、還原溫度高的難題,采用本發(fā) 明的方法,在制造過(guò)程中合理配加粘結(jié)劑、催化劑,提
36、高冷壓球團(tuán)和含碳球 團(tuán)的冷、熱強(qiáng)度,在12501350°C的還原溫度下1030分鐘內(nèi)達(dá)到8590 %的還原率,提高了還原效率,節(jié)約了能源,降低了消耗。為了克服電爐或 轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中氧化脫磷的同時(shí)造成的鉻的氧化難題,在冶煉過(guò)程中添加了 渣料,在脫磷的同時(shí)盡可能的減少鉻的氧化損失,脫磷任務(wù)完成后,鉻的氧 化率小于10%,最大限度的回收了合金元素,節(jié)約了資源;經(jīng)電爐或轉(zhuǎn)爐冶 煉生產(chǎn)的液態(tài)不銹鋼基料,再經(jīng)過(guò)連鑄機(jī)鑄造成為最終產(chǎn)品,在這個(gè)過(guò)程中, 克服了液態(tài)不銹鋼基料中碳含量高、鑄坯硬度大、在結(jié)晶器內(nèi)脫殼困難、角 裂漏鋼頻繁等問(wèn)題,較好的解決了碳含量在1.52.5%之間的不銹鋼基料的連 鑄工藝
37、難題。本發(fā)明所生產(chǎn)的低磷不銹鋼基料是一種新型的合金材料,同時(shí) 含有冶煉不銹鋼所需的鎳、鉻元素,而且磷、硫含量低,尤其是相對(duì)于使用 不銹鋼返回料冶煉不銹鋼產(chǎn)品工藝而言,不銹鋼基料中的其他雜質(zhì)僅為微量, Cu<0.04%, As<0.001%, Sn<0.001%,Sb<0.001%, Pb<0.001%,是冶煉高品質(zhì) 不銹鋼的優(yōu)質(zhì)原材料,而且質(zhì)優(yōu)價(jià)廉。本發(fā)明的方法生產(chǎn)的不銹鋼基料中Ni 含量為212%、Cr含量為1一10%,P含量小于0.030%,S含量小于0.040%, C含量小于2.0%,Mn含量小于0.2%, Si含量小于0.1%,可以直接入爐煉鋼, 簡(jiǎn)化了不
38、銹鋼的冶煉過(guò)程,提高了生產(chǎn)效率,降低了成本,節(jié)約了能源。利 用本發(fā)明方法生產(chǎn)不銹鋼基料,工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,投資省,操作簡(jiǎn)單。既能解 決鎳資源短缺的難題,也能大幅度的降低不銹鋼的生產(chǎn)成本。本發(fā)明提供的 最終產(chǎn)品具有鮮明的特征:不銹鋼基料中有益元素含量高,Ni含量:212 %,Ci含量:110%,有害元素含量少,:P<0.030,S<0.040;本發(fā)明所制備 的不銹鋼基料可以給不銹鋼或其他含鎳、鉻元素合金鋼的生產(chǎn)提供清潔、優(yōu) 質(zhì)的原料,使后續(xù)生產(chǎn)成本下降,如果使用不銹鋼基料冶煉不銹鋼,噸鋼成 本可以下降2000元以上;本發(fā)明提供的低磷不銹鋼基料工藝,生產(chǎn)成本低廉, 環(huán)境污染小,原材料資源豐富,合金元素回收率高,有害元素少,可以為不 銹鋼和其他合金鋼的生產(chǎn)提供潔凈的低成本的優(yōu)質(zhì)原料。本發(fā)明的不銹鋼基 料經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證,使用效果很好。具體實(shí)施方式 實(shí)施例1本實(shí)施例的使用含鎳、鉻的低品位褐鐵礦冶煉低磷不銹鋼基料的方法, 包括以下步驟:(1) 將含鎳、鉻的低品位褐鐵礦進(jìn)行預(yù)處理,即經(jīng)過(guò)篩分、破碎、干燥 后,得到不同粒度的礦粉和塊礦,預(yù)處理后的礦粉和塊礦配加燃料煤粉6%, 熔劑石灰石2%,制成燒結(jié)礦;(2) 將煉鋼除塵灰5%、燒結(jié)返礦5%及礦粉78%,混合粘結(jié)劑水玻璃 2%和還原
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