电硅热法生产300系不锈钢工艺的可行性

xubut

近年来，中国大量进口红土镍矿生产镍铁合金来替代部分金属镍，解决镍资源匮乏的问题。用于不锈钢冶炼的镍铁产品要求其硅、磷质量分数低，一方面是为了减少不锈钢冶炼工艺中脱磷负担，另一方面是因为硅质量分数高不利于镍铁合金本身及不锈钢母液的氧化脱磷。然而由于红土矿本身二氧化硅质量分数高的特点，造成矿热炉生产满足不锈钢冶炼要求镍铁产品的工艺操作变得复杂，以及渣量大等问题。

北京科技大学的学者提出一种电硅热法生产300系列不锈钢母液新工艺，该工艺针对低品位红土镍矿二氧化硅含量高的特点，用矿热炉生产出高硅镍铁，然后利用高硅镍铁的硅还原铬粉矿中的铬、铁，得到镍铬不锈钢母液，再经成分、温度调整后转入AOD或VOD精炼工艺，生产出300系列不锈钢。因此，该工艺不仅有助于解决红土矿生产低硅镍铁的技术问题，而且可以直接使用铬精矿粉。物料与能量平衡计算结果表明，对比传统的“二步法”工艺，新工艺可降低原料成本6.3%～7.2%，降低综合能耗7.1%左右，降低CO2排放6.1%左右。台架试验结果表明，采用还原脱磷方法可将硅质量分数为20%左右的高硅镍铁中的磷质量分数降至0.03%以下，能满足新工艺的设计要求；脱磷后的高硅镍铁进行脱硅增铬，最终可得到磷、硅、碳质量分数符合不锈钢初炼钢水要求的镍铬不锈钢基料。