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采用红土镍矿及电炉生产镍铁技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-07-11  浏览次数:17 选择视力保护色:

[摘要]  中国钢管信息港据消息人士:对胶片的生产工艺及材质也提出了更高的要求。由于鼓风炉冶炼是最早的炼镍方法之一,随着生产规模扩

  中国钢管信息港据消息人士:对胶片的生产工艺及材质也提出了更高的要求。由于鼓风炉冶炼是最早的炼镍方法之一,随着生产规模扩大、冶炼技术进步、炼钢厂对镍类原料要求的提高,以及环境保护要求的提高,这一方法已逐步被淘汰。采用电炉熔炼:
  
  (1)熔池温度易于控制,可以达到较高的温度,可处理含难熔物较多的原料,炉渣易于过热,有利于四氧化三铁的还原,渣含有价金属较少;
  
  (2)炉气量较少,含尘量较低;
  
  (3)生产容易控制,便于操作,易于实现机械化和自动化。因此,电炉熔炼是发展趋势。由于红土镍矿熔点在1600~1700K之间,组成红土镍矿的矿物氧化物稳定性依次为:CaO>SiO2>Fe203>NiO,氧化物稳定性大小决定该元素的还原性大小,因此,红土镍矿中各氧化物在还原性气氛中还原顺序为:NiO>Fe203>SiO2>CaO。为了提高镍铁产品质量,电炉镍铁冶炼采用选择性还原原理,即缺碳操作:在电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍氧化物都被还原成金属,而铁则不必全部还原成金属铁,铁的还原程度通过还原剂焦炭的加入量加以调整,镍的比重较大,在生产中容易造成炉墙和炉底被侵蚀或烧穿(生产周期短的不到1个月),电极事故频繁,产品含镍低。因此,电炉镍铁冶炼关键技术是:
  
  (1)延长炉龄,
  
  (2)减少电极事故,
  
  (3)提高产品含镍量和镍的回收率。
  
  电炉镍铁冶炼技术措施
  
  1)采用镁质材料筑炉,在筑炉过程中要配好粘合剂并控制用量;捣打时,每一层铺料厚度为40—60mm,并用风镐捣打紧密,捣打完扒毛后,方可铺料捣打下一层;在烘炉过程中要把水分烘干。
  
  2)采用炭砖筑炉,改炭砖平放为竖放,并在炭砖中部打眼用小石墨电极连接成整体,砖缝用炭质材料填充,同时用风镐捣打紧密。
  
  3)在筑炉时,两个出铁口要有一定高差,生产前期使用高位出铁口,当炉底侵蚀到一定程度时使用低位出铁口。
  
  4)控制配碳量和提高二次人炉电压,控制电极下插深度,防止炉底侵蚀。
  
  5)控制好渣型,尤其是渣中的FeO含量,其既影响渣的导电性,又影响渣的熔点,最终影响镍的回收率。
  
  6)镍矿在人炉前需要预先经过干燥脱水,在干燥和预热时控制好配碳量和水分,有利于减少翻渣事故发生,同时也有利于因翻渣引起的电极事故。
  
  7)电极压放时,要勤放、少放;有条件的也可改用炭素电极或石墨电极。
  
  8)加强冶炼操作,勤观查,勤调节。00Cr14Ni5Mo3Al扁钢是适应先进的挤压涂布工艺而研制开发的新型超低碳马氏体-铁素体双相不锈钢。以往生产采用真空感应炉+电渣重熔工艺,该工艺成分控制较稳定,工艺较成熟,但成本较高,且技术条件对钢材的内部冶金质量(如夹杂物、气体)无特殊要求,故探索低成本冶炼方法势在必行。结合抚钢生产的超低碳双相不锈钢00Cr14Ni5Mo3Al成本较高的现状,通过制订相应的生产工艺,成功将真空感应炉+电渣工艺改为电炉+VOD+电渣工艺冶炼,并进行锻造工艺改进。
  
  试验钢生产工艺路线为:电炉+VOD+电渣重熔Φ610mm→快锻开坯Φ250mm、扒皮→3t蒸汽锤锻制成品。
  
  主要试制工艺措施为:(1)冶炼工艺措施:a)电炉采用氧化法。初炼过程中为去碳保铬,应低配Cr,操作上应晚吹氧,给电1h后,全熔温度>1580℃后吹氧,后期加入Si-Fe粉,减少铬的氧化,还原可进一步加入C粉,用CaF2调整流动性;化学成分调整应保证各主元素如Cr、Ni等进入控制规格中下限,保证出炉温度应>1630℃。b)VOD精炼入罐扒净初炼渣,真空吹氧,保证碳降到要求以下,温度达到控制要求。操作上控制合适的氧气压力、氧气流量,进行二次峰操作,使ω(C)0.03%,待电势为零后,停氧。还原随渣料加脱氧剂Al粒8~10kg/t。出钢ω(C)≤0.02%,包中喂铝线按1.6%(计炉中),注温控制在1560~1580℃。c)电渣重熔采用二元渣系,金属电极起弧,视电极Al含量决定是否加Al粉。(2)加工工艺措施:由于该钢为马氏体-铁素体双相钢,故加热温度低些,高温段1000~1100℃停留时间短些,以免使钢晶粒长大。锻锤锻制扁材尽量减少火次,且保证最后一火留有足够的变形量,终锻温度≥850℃。保证钢材的外形尺寸满足订货要求。
  
  试制的结果表明:(1)采用新工艺生产的扁钢工艺合理、可行,可保证理想的化学成分。(2)新工艺生产的成品低倍、性能均满足技术要求:一般疏松0级、中心疏松0级、方型偏析0.5级;该试验钢经820℃×30min空冷+520℃×3h空冷处理后,显微组织为铁素体与马氏体混合组织;夹杂物分布与以往真空感应炉生产类似。(3)新工艺可节约钢成本1.3281万元/t。中国钢管信息港据消息人士
  
  

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