不锈钢基料的生产

1、,不锈钢基料的生产,2,1. 国外、国内镍铁合金生产状况 2. 镍铁合金吨产品生产成本的理论计算 3. 镍铁合金吨产品生产成本分析 4. 铁合金及不锈钢基料生产工艺流程 5. 镍铁矿热炉设计原则 6. 镍铁生产的节电与节能,报告提纲,3,1. 国外镍铁合金生产状况,20世纪 50年代,10%,2005年,2012年,45%,51%,51万t,从红土矿中提取镍金属量,回转窑电炉法（REKF）,4,2006年 3.2万t（镍金属量） 2007年 8.5万t（镍金属量）,烧结机高炉法 烧结机电炉法,红土镍矿,配矿烧结,铁水 预处理,高炉 冶炼,转炉 冶炼,连铸或铸 造面包铁,矿热炉 冶炼,电炉 冶炼

2、,国内镍铁合金生产状况,5,2.镍铁合金吨产品生产成本的理论计算,H,H1,H2,生成物,镍铁水,炉渣,T1500,T=25 ,T=25 ,H =H1+ H2,反应物,炉气,镍烧结矿 焦炭,Ni, Fe, Si CO SiO2,MgO,CaO,Ni, Fe, Si CO SiO2,MgO,CaO,计算原理：,6,物料平衡和热平衡项目,收入项,支出项,镍烧结矿 焦炭,电能 成渣反应热 金属溶解热,镍铁水、炉渣 挥发份、炉气,金属还原热 镍铁水、炉渣物理热 炉气物理热 热损失,矿热炉,7,物料平衡,8,元素还原热 30.3% 镍铁水物理热 8.3% 炉渣物理热 43.0% 炉气物理热 8.4% 热

3、损失 10.0%,热 平 衡 表,9,1吨镍铁理论电耗：4313.8kwh,镍铁合金吨产品理论电耗计算结果,1吨烧结矿理论电耗：725.0kwh,10,2007、2008年成本比例比较,3. 镍铁合金吨产品生产成本分析,11,镍铁合金生产成本中各原料比例,12,4. 镍铁合金及不锈钢基料生产工艺流程,节约能源和资源 矿料性质和特点 产品质量指标 基建投资费用和经营管理费用 环境效应 均衡生产,13,红土矿原料特点,矿石代表性成分：,含水镍镁硅酸盐(xNiO, yMgO)2SiO2nH2O， 以及针铁矿Fe2O3H2O、 赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4,矿石形态：粉矿(80%)、块矿（20%

4、）,矿物组成：,14,红土矿理化性质,38.8 245.3 549.8 829.8 86.0 283.9 622.1 808.0 ,57.4 550.5 826.0 83.2 648.8 811.8 ,红土粉矿DTA曲线,红土块矿DTA曲线,15,焙砂收得率低 除尘困难,粉矿结晶水 分解,大量矿粉 进入炉气,我国实际装备水平节能降耗 粉矿、块矿特点,镍铁合金及 不锈钢基料 生产工艺流程,16,以烧结机电炉为主、回转窑电炉 为辅的工艺流程图,17,回转窑电炉工艺流程图,18,不锈钢基料产品质量标准,P含量：0.070%,0.050%以下,19,低硅、高硅镍铁水的精炼,低硅镍铁水精炼流程图,高硅镍

5、铁水精炼流程图,20,含Ni10%Cr18%的不锈钢基料生产工艺设计,以低硅镍铁水为主原料的 不锈钢基料生产工艺流程,以高硅镍铁水为主原料的 不锈钢基料生产工艺流程,21,两种不锈钢基料冶炼成本的比较,22,5. 镍铁矿热炉设计原则,三种冶炼模式 供电方式 炉体结构电极布置,23,硅铁及硅铁合金炉炉膛结构的示意图,1预热区；2烧结区；3还原区；4电弧区；5熔池区； 6假炉底；7死料区；8电极； 9炉衬； 10出铁口,24,高碳锰铁、高碳铬铁、硅锰合金矿热炉炉膛结构示意图,松散的烧结料；2. 软熔带；3. 渣焦混合物；4. 焦炭层；5. 渣层（有焦炭）；6. 渣层； 7. 金属；8. 死料区；9

6、. 电极碎块；10. 电极；11. 碳砖；12. 出渣口；13. 出铁口,25,镍铁合金矿热炉炉膛结构示意图,埋弧电极,遮蔽电弧,26,33MVA2 双极串联供电模式,27,电极布置方式,电极平面布置示意图,28,6. 镍铁合金节生产的节电和节能,炉料热装 热渣的潜热利用,29,热装法冶炼镍铁合金节约电耗计算原理,Ni,Fe,Si CO SiO2,MgO,CaO,H（已知）,H1,H2,镍铁水,炉渣,T1500,T=25 ,T=500 /600 / 700 ,H =H1+ H2,反应物,炉气,镍烧结矿 焦炭,镍烧结矿 焦炭,生成物,30,镍铁合金冷装、热装法理论电耗比较,4313.8,3566.4,3396.9,3220.1,747.4,916.9,1093.7,一吨镍铁理论