不銹鋼基料的生產(chǎn)PPT課件

1、11. 國外、國內(nèi)鎳鐵合金生產(chǎn)狀況2. 鎳鐵合金噸產(chǎn)品生產(chǎn)成本的理論計算3. 鎳鐵合金噸產(chǎn)品生產(chǎn)成本分析4. 鐵合金及不銹鋼基料生產(chǎn)工藝流程5. 鎳鐵礦熱爐設(shè)計原則6. 鎳鐵生產(chǎn)的節(jié)電與節(jié)能報告提綱報告提綱第1頁/共35頁21. 國外鎳鐵合金生產(chǎn)狀況2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代年代10%10%20052005年年20122012年年45%45%51%51%5151萬萬t t從紅土礦中提取鎳金屬量從紅土礦中提取鎳金屬量回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯電爐法（電爐法（REKFREKF）第2頁/共35頁32006年年 3.2萬萬t（鎳金屬量）（鎳金屬量）2007年年 8.5萬萬t（鎳金屬量）（鎳金屬量）燒結(jié)機燒結(jié)機高爐

2、法高爐法 燒結(jié)機燒結(jié)機電爐法電爐法紅土鎳礦 配礦燒結(jié) 鐵水預(yù)處理 高爐 冶煉 轉(zhuǎn)爐 冶煉 連鑄或鑄 造面包鐵 礦熱爐 冶煉 電爐 冶煉 國內(nèi)鎳鐵合金生產(chǎn)狀況第3頁/共35頁42.鎳鐵合金噸產(chǎn)品生產(chǎn)成本的理論計算HH1H2生成物生成物 鎳鐵水鎳鐵水爐渣爐渣T1500T=25 T=25 H =H1+ H2反應(yīng)物反應(yīng)物爐氣爐氣鎳燒結(jié)礦 焦炭Ni, Fe, SiCOSiO2,MgO,CaONi, Fe, SiCOSiO2,MgO,CaO計算原理：計算原理：第4頁/共35頁5物料平衡和熱平衡項目收入項收入項支出項支出項鎳燒結(jié)礦 焦炭 電能 成渣反應(yīng)熱 金屬溶解熱 鎳鐵水、爐渣 揮發(fā)份、爐氣 金屬還原熱

3、鎳鐵水、爐渣物理熱 爐氣物理熱 熱損失 礦熱爐礦熱爐第5頁/共35頁6物料平衡第6頁/共35頁7元素還原熱元素還原熱 30.3%30.3%鎳鐵水物理熱鎳鐵水物理熱 8.3%8.3%爐渣物理熱爐渣物理熱 43.0%43.0%爐氣物理熱爐氣物理熱 8.4%8.4%熱損失熱損失 10.0%10.0%熱 平 衡 表第7頁/共35頁81 1噸鎳鐵理論電耗：噸鎳鐵理論電耗：4313.8kwh鎳鐵合金噸產(chǎn)品理論電耗計算結(jié)果1 1噸燒結(jié)礦理論電耗：噸燒結(jié)礦理論電耗：725.0kwh名稱名稱Ni/NiOFe/ Fe2O3CaOMgOSiO2灰分灰分PS鎳燒結(jié)礦鎳燒結(jié)礦2.0/2.520/28.61220351.

4、50.010.02名稱名稱NiFeSiCP（設(shè)定值）（設(shè)定值）S（設(shè)定值）（設(shè)定值）鎳鐵水鎳鐵水11.983.31.83.00.0450.0700.0300.035第8頁/共35頁9名稱名稱消耗量消耗量單價（元）單價（元）金額（元）金額（元）百分比（百分比（%）2007年年2008年年紅土礦紅土礦(t)5.951.33=7.91750/2605 932.563.237.29粉煤粉煤(t)5.9593/1000=0.556003303.55.98焦炭焦炭(t)476.0/1000=0.487503603.86.53石灰石灰(t)5.9593/1000=0.55190104.51.11.89電耗電

5、耗(kwh)4313.80.602 588.327.646.93煤氣煤氣(Nm3)5.9516=95.20.8076.20.81.38合計合計/9 391.5100.01003. 鎳鐵合金噸產(chǎn)品生產(chǎn)成本分析鎳鐵合金噸產(chǎn)品生產(chǎn)成本分析第9頁/共35頁10鎳鐵合金生產(chǎn)成本中各原料比例鎳鐵合金生產(chǎn)成本中各原料比例010203040506070紅土礦(t)電耗(kwh)粉煤(t)焦炭(t)石灰(t)煤氣(Nm3)比例（比例（%）原料組成原料組成2007年2008年第10頁/共35頁114. 鎳鐵合金及不銹鋼基料生產(chǎn)工藝流程 節(jié)約能源和資源 礦料性質(zhì)和特點 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 基建投資費用和經(jīng)營管理費用 環(huán)境

6、效應(yīng) 均衡生產(chǎn)第11頁/共35頁12紅土礦原料特點名稱名稱NiTFeMgOSiO2CaOPSMgO/SiO2粉礦粉礦1.9415.6317.4430.262.900.0060.0270.58塊礦塊礦1.286.7331.4632.823.000.0050.0210.96礦石代表性成分：礦石代表性成分：含水鎳鎂硅酸鹽含水鎳鎂硅酸鹽(xNiO, yMgO)2SiO2nH2O，以及針鐵礦以及針鐵礦Fe2O3H2O、赤鐵礦赤鐵礦Fe2O3和磁鐵礦和磁鐵礦Fe3O4 礦石形態(tài)：礦石形態(tài)：粉礦粉礦(80%)(80%)、塊礦（、塊礦（20%20%）礦物組成：礦物組成：第12頁/共35頁13紅土礦理化性質(zhì)38

7、.8 245.3 549.8 829.8 86.0 283.9 622.1 808.0 57.4 550.5 826.0 83.2 648.8 811.8 紅土粉礦紅土粉礦DTADTA曲線曲線紅土塊礦紅土塊礦DTADTA曲線曲線第13頁/共35頁14 焙砂收得率低 除塵困難 粉礦結(jié)晶水 分解 大量礦粉 進入爐氣我國實際裝備水平我國實際裝備水平節(jié)能降耗節(jié)能降耗粉礦、塊礦特點粉礦、塊礦特點鎳鐵合金及鎳鐵合金及不銹鋼基料不銹鋼基料生產(chǎn)工藝流程生產(chǎn)工藝流程第14頁/共35頁15以燒結(jié)機以燒結(jié)機電爐為主、回轉(zhuǎn)窯電爐為主、回轉(zhuǎn)窯電爐電爐為輔的工藝流程圖為輔的工藝流程圖 第15頁/共35頁16回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯電

8、爐工藝流程圖電爐工藝流程圖 第16頁/共35頁17不銹鋼基料產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類型類型牌號牌號化學(xué)成分化學(xué)成分/%備注備注CSiNiCrPS鎳鐵合金鎳鐵合金ZNi3335 1020.050.03鑄鐵鑄鐵ZNi1 1.010100.050.05鑄鐵鑄鐵不銹不銹鋼鋼基料基料Ni1023100.030.03 鑄鐵粒鐵鑄鐵粒鐵Ni15 1.5 1.5150.0250.03 鑄鐵粒鐵鑄鐵粒鐵Ni25 1.5210150.030.03 鑄鐵粒鐵鑄鐵粒鐵P P含量：含量：0.070%0.070%0.050%0.050%以下以下第17頁/共35頁18低硅、高硅鎳鐵水的精煉粗粗鎳鎳鐵鐵水水石石灰灰轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐爐吹吹氧氧爐爐

9、渣渣精精煉煉鎳鎳鐵鐵水水鑄鑄錠錠粒粒鐵鐵粗粗鎳鎳鐵鐵水水復(fù)復(fù)合合脫脫磷磷劑劑精精煉煉電電爐爐精精煉煉鎳鎳鐵鐵水水爐爐渣渣鑄鑄錠錠粒粒鐵鐵 低硅鎳鐵水精煉流程圖 高硅鎳鐵水精煉流程圖 第18頁/共35頁19含Ni10%Cr18%的不銹鋼基料生產(chǎn)工藝設(shè)計中中碳碳鉻鉻鐵鐵純純鎳鎳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐爐鑄鑄錠錠粒粒鐵鐵鎳鎳鉻鉻鐵鐵水水低低硅硅鎳鎳鐵鐵水水土土耳耳其其鉻鉻精精礦礦精精煉煉電電爐爐鎳鎳鉻鉻鐵鐵水水鑄鑄錠錠粒粒鐵鐵純純鎳鎳高高硅硅鎳鎳鐵鐵水水石石灰灰以低硅鎳鐵水為主原料的 不銹鋼基料生產(chǎn)工藝流程 以高硅鎳鐵水為主原料的不銹鋼基料生產(chǎn)工藝流程 第19頁/共35頁20兩種不銹鋼基料冶煉成本的比較名稱名稱以低硅

10、鎳鐵水為主原料以低硅鎳鐵水為主原料以高硅鎳鐵水為主原料以高硅鎳鐵水為主原料消耗量消耗量/kg金額金額/元元百分比百分比/%消耗量消耗量/kg金額金額/元元百分比百分比/%粗鎳鐵水粗鎳鐵水0.736855.841.00.887712.356.4石灰石灰0.0815.20.10.1834.20.2螢石螢石/0.029.40.1氧氣氧氣0.05600.4/SiCaBa/0.01750.5中碳鉻鐵中碳鉻鐵0.31744044.5/鉻精礦鉻精礦/0.52208015.2純鎳純鎳0.013234014.00.021378027.6共計共計1.1816711.0100.01.6313690.9100.0第2

11、0頁/共35頁215. 5. 鎳鐵礦熱爐設(shè)計原則鎳鐵礦熱爐設(shè)計原則三種冶煉模式三種冶煉模式供電方式供電方式爐體結(jié)構(gòu)爐體結(jié)構(gòu)電極布置電極布置第21頁/共35頁22硅鐵及硅鐵合金爐爐膛結(jié)構(gòu)的示意圖 1預(yù)熱區(qū)；2燒結(jié)區(qū)；3還原區(qū)；4電弧區(qū)；5熔池區(qū)； 6假爐底；7死料區(qū)；8電極； 9爐襯； 10出鐵口 第22頁/共35頁23高碳錳鐵、高碳鉻鐵、硅錳合金礦熱爐爐膛結(jié)構(gòu)示意圖1.松散的燒結(jié)料；松散的燒結(jié)料；2. 軟熔帶；軟熔帶；3. 渣焦混合物；渣焦混合物；4. 焦炭層；焦炭層；5. 渣層（有焦炭）；渣層（有焦炭）；6. 渣層；渣層； 7. 金屬；金屬；8. 死料區(qū)；死料區(qū)；9. 電極碎塊；電極碎塊；1

12、0. 電極；電極；11. 碳磚；碳磚；12. 出渣口；出渣口；13. 出鐵口出鐵口第23頁/共35頁24鎳鐵合金礦熱爐爐膛結(jié)構(gòu)示意圖埋弧電極埋弧電極遮蔽電弧遮蔽電弧第24頁/共35頁2533MVA2 雙極串聯(lián)供電模式AXNaBYNbCZNc圖1 爐底電極碳磚爐襯碳磚11 MVA3變壓器電極IaIxInCTa 150/5CTbCTcCTn 10000/5UaUxVVVVVV第25頁/共35頁26電極布置方式電極平面布置示意圖第26頁/共35頁276. 鎳鐵合金節(jié)生產(chǎn)的節(jié)電和節(jié)能第27頁/共35頁28熱裝法冶煉鎳鐵合金節(jié)約電耗計算原理Ni,Fe,SiCO SiO2,MgO,CaO H（已知）（已知）H1H2鎳鐵水鎳鐵水爐渣爐渣T1500T=25 T=500 /600 / / 700 H =H1+ H2反應(yīng)物反應(yīng)物爐氣爐氣 鎳燒結(jié)礦 焦炭 鎳燒結(jié)礦 焦炭生成物生成物第28頁/共35頁29鎳鐵合金冷裝、熱裝法理論電耗比較4313.83566.43396.93220.1747.4916.91093.7一噸鎳鐵理論電耗一噸鎳鐵理論電耗（