[发明专利]使用褐铁型红土矿生产含磷铁素体不锈钢的方法及其产品

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，具体而言，是涉及一种使用褐铁型红土矿生产含磷铁素体不锈钢的方法以及通过该方法生产的含磷铁素体不锈钢。

背景技术

铁素体不锈钢，是一种含Cr的不锈钢。在现有技术中，不锈钢冶炼所采用的原料组成主要是高炉铁水、清洁返回钢和高碳铬铁，将以上原料在电炉或者转炉中冶炼，再进入AOD冶炼。这种使用铬铁合金、高炉铁水和废钢等精料作为主要原料的冶炼方法的最大缺点，是成本高、耗费能源。

此外，现有技术中的镀锌C型钢、镀铝C型钢广泛使用在养鸡场、养牛场等腐蚀性场所，然而，这种镀锌和镀铝的C型钢在生产过程中对环境污染严重，并且这类钢的回收处理困难，难以利用，这对于国家提倡的循环经济是不利的。

因此，人们试图探讨更环保的、回收利用价值更高的、耐腐蚀的且更经济的产品以代替现有的对环境不友好的产品，并且在此基础上试图探讨成本更低、节能高效的生产方法。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术中存在的上述一个或多个问题，提供一种生产含磷铁素体不锈钢的方法。

褐铁型红土镍矿是一种储量丰富的含镍和铁的矿石，资源丰富，价格低廉，具有相当大的回收利用价值。但褐铁型红土镍矿是一种低品位的含镍、铁，铬、铝的共生矿物，铁含量低，镍含量低，铬和磷同时存在，在高炉冶炼时渣量大粘度大，流动性差，难以冶炼。

本发明试图利用含镍、铬、磷的褐铁型红土矿作为原料、经过原矿烧结、高炉炼铁、AOD精炼法、LF精炼法冶炼，以实现综合利用、降低成本，减少环境污染，提高生产效率。其中，AOD精炼法即氩氧脱碳法（argon oxygen decarburization），LF法即Ladle Furnace精炼技术。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种使用褐铁型红土矿生产含磷铁素体不锈钢的方法，包括以下步骤：

步骤1：准备矿石、还原剂和高碳铬铁：所用的含镍、铬和磷的褐铁型红土矿矿石的主要成分如下：以重量百分比含量计：TFe（Total Fe，总铁）30-52%，Ni0.4-1.8%，Cr0.8-2.0%，P0.01-0.05%,CaO0.04-2.0%，SiO₂4-22%，MgO0.4-10%，Al₂O₃1-8%；

步骤2：制备烧结矿：将上述矿石经过破碎，筛分和干燥预处理后，得到一定粒度范围的矿粉和块矿，配加重量百分比含量占预处理的矿粉和块矿总重量3-8%的煤粉或焦粉作为燃料，以及3-10%的石灰或等量的石灰石，然后在烧结机内制成烧结矿，所述的烧结矿各主要成份的重量百分比含量为：TFe29.50-51.50%，Cr0.78-1.98%，Ni0.30-1.78%，CaO6.0-10.3%，SiO₂7.22-23.05%，MgO1.36-10.2%；

步骤3：高炉炼铁：将烧结矿和焦炭加入高炉进行冶炼，焦炭的含量以重量百分比计，占加入高炉料总重的25-35%；铁水温度：1450-1550℃，炉渣碱度：1.1-1.35，得到含镍和磷的铁水，其成分如下，以重量百分比含量计：C3-4.5%，Cr1-4%，Ni0.7-3.5%，Si1.0-2.0%，P0.05-0.15%，S0.05-2%，余量为Fe；

步骤4：AOD精炼：使用AOD法对步骤3得到的铁水进行吹氩吹氧精炼，完成直接还原和脱碳、去除杂质，不脱磷，保持合金元素Cr，得到钢水，其中在进行吹氩吹氧精炼时加入所述高碳铬铁和还原剂；

步骤5：LF精炼：使用LF法对步骤4得到的钢水进行精炼，进一步去除杂质，同时加入锰铁，调整温度和成分，得到铁素体不锈钢钢水，其成分如下：以重量百分比含量计：C0.01-0.2%，Si0.3-0.7%，Mn0.3-0.7%，P0.05-0.15%，S0.01-0.040%，Cr12-13%，Ni1-2%，余量为Fe。

根据本发明另一方面，可以使用板坯或方坯连铸机将得到的铁素体不锈钢钢水连铸成为板坯或方坯。

根据本发明另一方面，还可以进一步将所得到的连铸板坯或方坯使用连轧机组进行控制轧制，生产铁素体不锈钢型材或板材。

根据本发明另一方面，还提供了一种根据上述方法生产的含磷铁素体不锈钢。

本发明与现有技术相比，创新地改进了生产铁素体不锈钢的方法，与现有技术相比，取得了以下有益效果；