[发明专利]一种镍铬系不锈钢母液的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于不锈钢冶炼领域，具体涉及一种镍铬系不锈钢母液的制备方法。

背景技术

近年来，我国不锈钢产能增长迅速，对铬铁和金属镍的需求不断增加。传统不锈钢冶炼主要以铬铁合金和纯镍(或镍铁合金)为主要合金原料。但随着全球矿产资源的劣质化，铬铁和含镍原料的生产成本升高，相应地也增加了不锈钢生产成本。

目前，国内外不锈钢母液制备主要采取电炉、中频炉、转炉等传统不锈钢母液制备工艺。

采用电炉和中频炉冶炼工艺时，使用高碳铬铁、镍铬生铁或镍板熔炼不锈钢母液，该工艺熔炼固态高碳铬铁会增加熔炼成本，且电炉吹氧使贵重金属铬、镍受损，同时使设备重复配置，投资成本大，能耗高。

世界上绝大多数不锈钢企业采用转炉冶炼工艺，其原料是普通铁水、固态的高碳铬铁和镍铁合金。但铬铁合金和镍铁合金的处理工艺为两个分别独立的工艺。而就铬铁合金和镍铁合金的生产工艺而言，国内多以铬铁精矿、粉矿为原料，电炉设备为主，来生产铬铁合金，而镍铁合金生产主流工艺为回转窑～电炉工艺(RKEF工艺)。但这些传统工艺均存在着能耗高、污染大、操作成本高的缺陷。

因此，为了解决不锈钢母液制备中原料成本高、操作成本高、设备投资成本高、能耗高、污染大、工艺复杂流程长的问题，有必要对其制备工艺进行改进。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种镍铬系不锈钢母液的制备方法。本发明提供的制备方法原料成本低，工艺简单，铬、镍回收率高。

本发明提供了一种镍铬系不锈钢母液的制备方法，包括步骤：将红土镍矿、铬铁矿粉矿、含碳还原剂、添加剂按照质量配比为：40％～60％：20％～40％：8％～15％：1％～6％混合均匀，得到混合料。其中，所述红土镍矿的含水量为5wt％～20wt％(wt％为质量百分比)。将所述混合料压球、烘干，得到球团。所述球团在1250～1400℃的还原气氛下焙烧，得到预还原球团。将所述预还原球团热送至熔炼炉中进行熔炼，然后经渣铁分离，得到镍铬系不锈钢母液。其中，所述预还原球团通过链板或罐式热送至所述熔炼炉中熔炼。所述铬铁矿粉矿为铬铁矿开采过程中产生的粉矿。

优选地，所述红土镍矿的粒度≤3mm。其中，所述红土镍矿被干燥至含水量为5wt％～20wt％。并将红土镍矿粉碎至粒度为3mm及以下。红土镍矿含水量大，并具有较强的粘性，与粘性较差的铬铁矿粉矿混合压球时，能够提供镍铬系不锈钢冶炼必不可少的镍元素，并充当压球所需的粘结剂，使得球团强度大大提高，球团生产成本大幅度降低。

优选地，所述铬铁矿粉矿的粒度≤1mm。

优选地，所述含碳还原剂为无烟煤、焦粉、兰炭中的一种。所述含碳还原剂中固定碳的质量含量为70％～90％。所述含碳还原剂的粒度≤1mm。

优选地，所述添加剂中各组分的质量配比为：硅石：石灰石：纯碱＝40％～60％：20％～40％：0％～20％。

优选地，所述压球过程在对辊压球机中进行，并控制所述对辊压球机的线压比为4～10t/cm。

优选地，控制所述烘干过程温度为120～400℃，时间为90～120min。

优选地，所述球团在还原气氛下焙烧的时间为25～60min。

优选地，所述熔炼炉选用矿热电炉、中频炉、转炉中的一种。

优选地，控制所述熔炼过程的温度为1650～1850℃，时间为180～300min。

本发明提供的制备方法使冶炼周期大大缩短，采用来源广泛、价格低廉的红土镍矿和铬铁矿粉矿为原料，制备不锈钢母液，大大降低了不锈钢的冶炼成本。

本发明采用粘性较强的红土镍矿与粘性较差的铬铁矿粉矿混合压球。其中，红土镍矿可提供制备镍铬系不锈钢母液所需的镍元素，并充当压球所需的粘结剂，使得球团强度大大提高，球团的生产成本大幅度降低。

本发明先将由混合料制备的球团进行预还原，使铁和铬有一定的金属化率，能够有效降低电炉熔炼的能耗。与现有技术中镍铁合金和铬铁合金的处理分别为两个独立的工艺相比，本发明采用含铬镍预还原球团生产镍铬系不锈钢母液，克服了现有工艺复杂、流程长、能耗高、污染大、操作成本高的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种制备镍铬系不锈钢母液的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。