Consteel电炉―中频炉冶炼不锈钢母液的工艺实践

摘 要：Consteel电炉-中频炉工艺实现镍铬分离冶炼不锈钢母液，生产成本降低；实现高P镍铁脱P作业；铬的收得率提高10%，生产效率提高30%。

关键词：consteel电炉 中频炉 不锈钢母液

中图分类号：TF758.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-00-02

目前，国内短流程工艺条件下冶炼不锈钢母液的方法：大型不锈钢公司主要采用的是电炉冶炼不锈钢母液，即用电炉熔化镍铬合金、不锈钢返回料、高碳铬铁和碳钢废钢（或脱磷铁水），国内宝钢不锈钢公司、太钢不锈钢公司、张家港浦项制钢公司，都采用的是用电炉冶炼不锈钢母液的方法。小型不锈钢公司主要采用中频炉冶炼不锈钢母液，即中频炉熔化不锈钢返回料，国内典型的企业有青山控股下属的几家公司，都采用中频炉冶炼不锈钢母液的方法。最近两年用红土矿冶炼不锈钢母液的工艺发展非常快，广青金属、德盛镍业、北海诚德等企业的红土矿冶炼项目已经或即将投产。

采用电炉冶炼不锈钢母液时，普遍存在的问题是：冶炼时间长，冶炼电耗高，电炉炉渣Cr2O3含量高，Cr的收得率低，噪声大，冶炼过程不具备脱P条件，对原料的要求很高。而采用中频炉冶炼不锈钢母液时，所能选用的原料是唯一的，即不锈钢返回料，而且冶炼时间长，冶炼电耗高。采用红土矿冶炼不锈钢母液时，环境污染严重，废渣处理量大。

我公司的不锈钢生产线是在2008年由原来的碳钢生产线改造而成，不锈钢母液生产设备利用原有的consteel电炉，但用不锈钢废钢作为不锈钢母液冶炼的原材料时，过程中很难形成有效的泡沫渣，能耗高，冶炼周期长，并且含铬的炉渣很容易堵塞偏心底出钢口。为确保整条生产线的正常运转以及利用原有的电炉设备，必须找到一种适于consteel电炉技术的新原材料，来保证不锈钢母液的生产。

1 问题提出

1.1 用consteel电炉生产不锈钢母液

我们寻找新的原材料，选定镍铁作为原料，用液压抓斗将镍铁加到consteel输送机的加料段，经过consteel的预热段，镍铁连续进入炉内。由于镍铁中含有大量的Si和C元素，可以强化用氧，可以造泡沫渣，弥补了由于变压器容量不足导致的电能输入不够问题。

等全部镍铁熔化完之后，加入高碳铬铁，再进行通电熔化，此时不吹氧。存在的问题是：由于镍铁含P很高，加入高碳铬铁后无法有效脱P，造成成品P超标。通过合理配料很难解决P超标问题，而且，consteel电炉是留钢操作，强化用氧后导致留钢中的Cr被氧化，Cr的收得率

降低。

1.2 用consteel电炉-中频炉生产不锈钢

母液

由于直接用consteel电炉生产不锈钢母液存在上述问题，通过分析讨论，决定将高碳铬铁用中频炉来冶炼，用两步法完成不锈钢母液的生产，解决了所有问题。Consteel电炉对镍铁进行熔化和脱P，中频炉熔化高碳铬铁，最后，将合格的镍铁水和铬铁水出到同一个铁水包。

2 consteel电炉和中频炉主要技术参数

3 冶炼工艺

a、将含镍生铁加入到Consteel运输机上，入炉前在consteel预热段进行预热，预热到200～300 ℃[1]。

b、上炉出完钢后，填好EBT，炉体摇平后通电，启动Consteel运输机进料，含镍生铁以0～6 m/min速度进入炉内，熔池始终处于精炼状态下，同时启动炉门氧枪，依据装入原料重量和原料中C、Si的含量，调整氧气流量，连续冶炼过程中，溶池温度保持在1450±30 ℃，以通过控制进料速度来控制熔池温度。

c、待全部料进入电炉内后，电量达到12000 kWh时，停止通电，吹氧脱Si，并加入石灰调整炉渣碱度。

d、熔池中Si含量达到0.1%左右时，开始脱P。

e、出钢时的电炉母液成分控制为：C：0.5%～2.5%；Si：0.1%～0.5%；P：≤0.045%；Cr：

f、在电炉冶炼的同时，将高碳铬铁加入到中频炉中，加热熔化，若电炉熔清样中理论计算AOD还原后最终Ni含量偏低，中频炉会考虑补加镍含量为28%～45%的超高镍，进行调整，当合金温度达到1620～1700 ℃时，得到高碳铬铁母液。

g、将Consteel电炉的含镍铁水母液和中频炉的高碳铬铁母液先后出钢到铁水包内混合，完成不锈钢母液的冶炼，不锈钢母液最终成分：C：1.5%～3.0%，Si：0.5%～1.0%，P：

Consteel电炉-中频炉冶炼不锈钢母液工艺和已有的工艺相比，具有以下优点和特点：所选用的原料为镍生铁和自然块的高碳铬铁，实现了镍铬分离法冶炼不锈钢母液。

在consteel电炉冶炼过程中，留钢作业，镍生铁连续预热，连续入炉，连续熔化，熔池始终处于精炼状态下，达到了低电耗、平均电耗300 kWh/t，低噪声、脱P、冶炼效率高和镍收得率高的效果。中频炉熔化自然块高碳铬铁，铬损失少[2]收得率高，和电炉加高碳铬铁相比，铬收得率提高10%，自然块高碳铬铁不需要二次加工，原料采购成本

降低。

4 consteel电炉-中频炉冶炼不锈钢母液经济技术指标

5 结语

使用consteel电炉和中频炉工艺，实现了镍铬分离冶炼不锈钢母液；consteel电炉可以用高P镍铁作为原料，实现铁水脱P；镍生铁在consteel预热，留钢操作，冶炼成本降低；中频炉熔化铬铁，避免了电炉加铬铁造成的铬损失，铬的收得率提高10%；生产效率提高30%左右。

本工艺为我公司首创，为不锈钢母液的冶炼开启了新途径，该工艺已申请专利并已授权[3]。

参考文献

[1] 马登德，严良峰.一种冶炼不锈钢母液的方：中国，ZL201010268042.5[P].

[2] 张剑云.关于中频炉熔炼中合金元素烧损的探讨[J]铁道机车车辆工人，2011（1）.

[3] 马登德，徐建华.不锈钢母液的冶炼方法：中国，ZL201110162492.0[P].