隨著國內不銹鋼需求與消耗日益增長,鎳、鉻作為不銹鋼必不可少的兩個主要元素,其需求亦與日俱增,但我國鎳、鉻資源嚴重匱乏,且貧礦多、富礦少。2008年金融危機之前,鎳的價格高昂,迫使我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)開始探索多元化的鎳鉻原料,尤其是使用低品位的鎳鉻礦的可行性。如何高效利用這些低品位資源,降低生產(chǎn)成本,對于提高企業(yè)市場競爭力意義重大。另外,現(xiàn)有不銹鋼冶煉工藝一般是普通鐵水+高碳鉻鐵+鎳鐵合金,而鉻鐵合金多以鉻鐵精礦、粉礦為原料,在礦熱爐中進行冶煉;以紅土礦為原料制備的鎳鐵合金是以RKEF-電爐工藝為主,上述兩種工藝均能耗高、污染大、且操作成本高。在此背景下,本文提出采用紅土礦與鉻鐵礦復合燒結-高爐冶煉直接生產(chǎn)不銹鋼母液的緊湊型工藝,將之前的三條工藝生產(chǎn)線（鎳鐵與鉻鐵合金生產(chǎn)工藝以及混合加熱制備不銹鋼母液的工藝）合并為一條,從而簡化低鎳系不銹鋼生產(chǎn)流程,減耗降本。本課題以所提出的緊湊型工藝流程涉及到的關鍵物理化學問題為對象,主要研究工作如下:（1）鎳鉻復合燒結礦還原制備不銹鋼母液的可行性:以熱力學計算為基礎,從熔融還原與渣金分離兩個方面,探究了采用高爐冶煉鎳鉻燒結礦制備不銹鋼母液的可行性,并實驗研... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

001-2014年不同區(qū)域不銹鋼產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的比例（wt.%）

Year 2005 Year 2014圖 1.2 2005 年與 2014 年中國不銹鋼產(chǎn)量占全球比例 Production ratio of stainless steel of China to the worldwide in 2005 and 201 年至 2014 年我國不銹鋼供需關系變化如圖 1.3 所示。從 200鋼進口量逐步下降，出口量逐年上升，表明我國不銹鋼產(chǎn)業(yè)正 年以后，我國不銹鋼產(chǎn)量快速增長，同時不銹鋼表觀消費量也供需關系變化的轉折點，2007 年之前，供不應求；2007 年以后統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前中國不銹鋼行業(yè)供需矛盾依舊突出，供大幾年內難以改變。我國不銹鋼產(chǎn)量的快速增長，已經(jīng)可以滿足需求。但在國內不銹鋼供大于求的情況下，仍然需要從國外進途的高端不銹鋼，說明我國高端不銹鋼的市場需求仍不能得到點開展高品質不銹鋼研發(fā)項目。

11圖 1.4 現(xiàn)有不銹鋼母液生產(chǎn)工藝流程Fig. 1.4 Flowsheet of processes to produce stainless steel master alloy礦與鉻鐵礦單獨燒結均存在能耗高、燒結礦質量差等問題在于：紅土礦燒結過程中水分的脫除需要較多的熱量，水分降低了燒結礦的質量；南非精礦過于細小而光滑，親水性效果極差，物相以尖晶石為主導致燒結過程液相生成不充復合燒結工藝，將紅土礦與鉻鐵礦兩種礦物混合燒結發(fā)揮好的鎳鉻復合燒結礦。然后采用高爐熔融還原鎳鉻復合燒液，得到的熱不銹鋼母液直接進入轉爐進行吹煉，避免了分合金冷卻為合金塊后再按比例混合加熱冶煉不銹鋼母液的熱量損失，降低工序能耗。


本文編號：2915775