用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法与流程

本发明属于金属冶炼，具体涉及一种用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法。

背景技术：

1、铬在工业中应用很广泛，约15％用于化工、10％用于耐高温及铸造业，75％用于冶金行业。碳素铬铁是生产不锈钢和高铁素体合金的重要合金材料，可作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢。随着我国不锈钢粗钢产量和表观消费量的快速发展，高碳铬铁的需求量逐年增加。到2019年止，我国年高碳铬铁缺口近280万吨。

2、当前世界各国生产铬铁合金的方法，基本采用预制铬铁矿+还原矿热炉冶炼工艺，另存在少量的高炉、竖炉及转炉吹炼熔融还原工艺。随着预制矿技术的进步，铬粉矿制成烧结矿、氧化球团或预还原球团热装进入矿热炉，使得矿热炉冶炼工艺在经济成本和铬金属收得率等方面指标有了一定进步，但其对入炉矿质量要求偏高，cr2o3含量需>40％，且其高耗能、高耗电的基本特点并未发生变化。自2019年，国家产业结构调整指导目录发表，内容限制用于冶炼的矿热炉容量不得低于25mva，新建矿热炉需为密闭式，并进一步提高了相关环保配套的要求。此外，包括高炉、竖炉及转炉吹炼工艺在内，熔融还原工艺都存在高能耗、高污染的问题，过高的冶炼温度造成热损失偏大，使得相关操作工人工作环境恶劣、劳动强度大。

3、综上，针对铬铁合金生产行业目前存在的各类问题，有必要开发一种低能耗、低成本、污染小以及工作环境友好的新工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法。

2、具体的，本发明的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，包括以下步骤：

3、(1)将铬铁矿、碳质还原剂、调整料、铁精矿粉及膨润土按比例配置后压制成球团；

4、(2)将球团置于料车内，推入隧道直行窑开始焙烧；

5、(3)对焙烧后的球团进行机械破碎，经重选后获得不锈钢母液原料。

6、上述的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，所述铬铁矿和所述铁精矿粉的配比计算方法如下：

7、cr/fe≈xcr铬铁矿/(xfe铬铁矿+yfe铁精矿粉)

8、其中，cr/fe为终端产品中铬元素与铁元素的质量比；

9、cr铬铁矿为铬铁矿中铬元素的质量百分比，wt％；

10、fe铬铁矿为铬铁矿中铁元素的质量百分比，wt％；

11、fe铁精矿粉为铁精矿粉中铁元素的质量百分比，wt％；

12、x为铬铁矿的配加质量，kg；

13、y为铁精矿粉的配加质量，kg。

14、上述的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，所述碳质还原剂的加入量计算方法如下：

15、碳质还原剂的加入量＝(还原混合矿中铁所需碳的理论量+还原混合矿中铬所需碳的理论量)/碳质还原剂中碳的纯度×(1.2～1.4)。

16、上述的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，所述球团采用强力压球机制备，球团直径为20～30mm。

17、上述的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，所述隧道直行窑包括：预热还原段、高温成型段及降温冷却段。

18、上述的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，所述预热还原段的温度为300～1450℃，球团的停留时长为2～3h。

19、上述的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，所述高温成型段的温度为1450～1500℃，球团的停留时长为1～2h。

20、上述的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，所述降温冷却段的温度为300～1450℃，球团的停留时长为2～3h。

21、上述的用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，重选获得不锈钢母液原料后还包括：筛出尾矿，将尾矿球磨后送入磁选机进行磁选，经渣铁分离获得富集度高的铬铁精矿粉。

22、本发明的技术方案具有如下的有益效果：

23、(1)本发明定向设计终端产品成分组成，冶炼铬含量10～15％的低熔点不锈钢母液原料，应用于低铬含量不锈钢的生产，减少中间程序热耗，降本增效；

24、(2)本发明采用非完全熔融冶炼工艺设计，降低生产过程能耗，放宽对冶炼设备的性能要求，车式隧道直行窑即可完成生产，进而减少设备投资、维护成本。

技术特征：

1.一种用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铬铁矿和所述铁精矿粉的配比计算方法如下：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳质还原剂的加入量计算方法如下：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述球团采用强力压球机制备，球团直径为20～30mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隧道直行窑包括：预热还原段、高温成型段及降温冷却段。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预热还原段的温度为300～1450℃，球团的停留时长为2～3h。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高温成型段的温度为1450～1500℃，球团的停留时长为1～2h。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述降温冷却段的温度为300～1450℃，球团的停留时长为2～3h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，重选获得不锈钢母液原料后还包括：筛出尾矿，将尾矿球磨后送入磁选机进行磁选，经渣铁分离获得富集度高的铬铁精矿粉。

技术总结
本发明属于金属冶炼技术领域，具体涉及一种用车式隧道直行窑生产不锈钢母液原料的方法，包括以下步骤：(1)将铬铁矿、碳质还原剂、调整料、铁精矿粉及膨润土按比例配置后压制成球团；(2)将球团置于料车内，推入隧道直行窑开始焙烧；(3)对焙烧后的球团进行机械破碎，经重选后获得不锈钢母液原料。本发明采用非完全熔融冶炼工艺设计，降低生产过程能耗，放宽对冶炼设备的性能要求，车式隧道直行窑即可完成生产，进而减少设备投资、维护成本。

技术研发人员：张华,王钟议,李昊堃
受保护的技术使用者：山西太钢不锈钢股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13