节能型不锈钢冶炼工艺设计

《节能型不锈钢冶炼工艺设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、·８４·重型机械２０１７Ｎｏ２节能型不锈钢冶炼工艺设计王永（中冶东方工程技术有限公司秦皇岛研究设计院，河北秦皇岛０６６００４）摘要：近年不锈钢产能增量已经超过需求增量，并有进一步过剩趋势，倒逼企业追求高效节能化。开发了一种从矿到成品的不锈钢节能冶炼工艺。分别以红土镍矿和铬粉矿为原料采用先进冶炼工艺获得镍、铬铁水，两者直接热送ＡＯＤ炉进行不锈钢冶炼，可大幅降低生产成本。关键词：红土镍矿；铬粉矿；矿热炉；不锈钢中图分类号：ＴＦ７４２２文献标识码：Ａ文章编号：１００１－１９６Ｘ（２０１７）０２－００８４－０４Ｄｅｓｉｇｎｆｏｒｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｓｔａｉｎｌ

2、ｅｓｓｓｔｅｅｌｒｅｆｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓＷＡＮＧＹｏｎｇ（ＢＥＲＩＳＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ（ＱｉｎＨｕａｎｇＤａｏ）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｅｉｎｃｒｅｍｅｎｔｏｆｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｈａｓｅｘｃｅｅｄｅｄｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｄｅｍａｎｄ，ａｎｄｏｖｅｒｃａｐａｃｉｔｙｗｉｌｌｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ．Ｓｔｅｅｌｍａｋｉｎｇｐｌａｎｔｓｈａｖｅｔｏｒｕｎｉｎａｈｉｇｈｅｆｆｅｃｔｉ

3、ｖｅａｎｄｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｗａｙ．Ａｎｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｒｅｆｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｆｒｏｍｏｒｅｔｏｂｉｌｌｅｔｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｕｓｅｎｉｃｋｅｌｌａｔｅｒｉｔｅｏｒｅａｎｄｆｉｎｅｃｈｒｏｍｅｏｒｅａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓｔｏｐｒｏｄｕｃｅｍｏｌｔｅｎｎｉｃｋｅｌｉｒｏｎａｎｄｃｈｒｏｍｅｉｒｏｎ，ｔｈｅｓｅｔｗｏｍｏｌｔｅｎｉｒｏｎｈｏｔｃｈａｒｇｅｓｔｏＡＯＤｆｕｒｎａｃｅｔｏｐｒｏｄｕｃｅｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｃａｎｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅ

4、ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｉｃｋｅｌｌａｔｅｒｉｔｅｏｒｅ；ｆｉｎｅｃｈｒｏｍｅｏｒｅ；ｓｕｂｍｅｒｇｅｄａｒｃｆｕｒｎａｃｅ；ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ新型生产工艺，在生产成本控制方面有较强０前言优势。从上世纪９０年代末，国家开始促进不锈钢１传统不锈钢冶炼冶炼起，已近二十年，期间我国不锈钢产业得到飞速发展。特别是近十年，年增长速度超过１１冶炼方法３０％，２０１４年粗钢产量已突破２０００万ｔ，占全不锈钢的传统冶炼工艺可分为一步法、二步球产量的比重超过一半，为５２％。生产企业从法和三步法。其中一步法通常采用电炉来融化废仅有太钢、上钢及

5、几个老的特殊钢厂到现在国钢、铬镍等合金，并进一步精炼成不锈钢。这种营、民营、合资不锈钢企业百花齐放。伴随着产生产工艺由于冶炼周期长，作业率低，生产成本能和生产企业数量的快速增长，加之市场需求增高，废钢质量及来源受限等原因在目前的工业化速有限，不锈钢行业将面临产能过剩，生产企业生产中已难觅踪迹。竞争加剧的局面，那些成本高昂的产能必将首先二步法主要是以电炉为初炼炉熔化废钢及合被淘汰。本文所开发的节能型不锈钢生产工艺是金料以生产不锈钢初炼钢水，然后将初炼钢水转一种区别于传统不锈钢冶炼、追求能耗最低化的入精炼炉（如ＡＯＤ、ＣＬＵ、ＶＯＤ、ＫＯＢＭ、ＧＯＲ等）中精炼成

6、合格的不锈钢水。其中初炼炉既可收稿日期：２０１６－１１－１５；修订日期：２０１６－１２－０９以是电炉也可以是转炉，以废钢为主要金属料时作者简介：王永（１９８７－），男，中冶东方工程技术有限公司秦通常采用电炉，以高炉铁水为主要金属料时一般皇岛研究设计院工程师。采用转炉。２０１７Ｎｏ２重型机械·８５·三步法通常是在二步法的基础上增加一套真空吹氧精炼炉，即初炼炉ＡＯＤ炉真空吹氧精炼炉（包括ＶＯＤ、ＲＨＯＢ、ＲＨＫＴＢ等）的工艺方法。由于增加了真空吹氧精炼炉，可实现超低碳、超低氮的不锈钢生产。１２传统工艺缺点二步法和三步法作为传统不锈钢冶炼方法，其产量占不

7、锈钢总产量的９０％以上，但由于该传统方法使用的铬镍合金为市售或自产的冷态铸锭，需要配备合金熔化设备，一方面增加了设备投资，且熔炼电耗高；另一方面铬镍合金经过冶炼、铸锭、再熔化，能源浪费严重。这种中间原料的高昂成本最终都将转嫁到不锈钢产品上，面对目前颇为严峻的市场环境，传统不锈钢冶炼工艺竞争力不强。２节能型不锈钢冶炼工艺２１工艺概况图１节能型不锈钢冶炼工艺流程图该工艺通过从矿到成品的全流程冶炼以及中间物料的全热送来实现能耗最低、成本最低。以３主要设备选型冶炼３００系不锈钢为例，该工艺采用红土镍矿及以年产７０万ｔ３００系不锈钢为例，可配备一铬矿为原料，分别冶炼得

8、到镍铁水和铬铁水，二条年产２４万ｔ高碳