近年來,中國大量進口紅土鎳礦消費鎳鐵合金來替代局部金屬鎳,處理鎳資源匱乏的問題。用于不銹鋼冶煉的鎳鐵產(chǎn)品請求其硅、磷質(zhì)量分數(shù)低,一方面是為了減少不銹鋼冶煉工藝中脫磷擔(dān)負,另一方面是由于硅質(zhì)量分數(shù)高不利于鎳鐵合金自身及不銹鋼母液的氧化脫磷。但是由于紅土礦自身二氧化硅質(zhì)量分數(shù)高的特性,形成礦熱爐消費滿足不銹鋼冶煉請求鎳鐵產(chǎn)品的工藝操作變得復(fù)雜,以及渣量大等問題。
北京科技大學(xué)的學(xué)者提出一種電硅熱法消費300系列不銹鋼母液新工藝,該工藝針對低品位紅土鎳礦二氧化硅含量高的特性,用礦熱爐消費出高硅鎳鐵,然后應(yīng)用高硅鎳鐵的硅復(fù)原鉻粉礦中的鉻、鐵,得到鎳鉻不銹鋼母液,再經(jīng)成分、溫度調(diào)整后轉(zhuǎn)入AOD或VOD精煉工藝,消費出300系列不銹鋼。因而,該工藝不只有助于處理紅土礦消費低硅鎳鐵的技術(shù)問題,而且能夠直接運用鉻精礦粉。物料與能量均衡計算結(jié)果標(biāo)明,比照傳統(tǒng)的“二步法”工藝,新工藝可降低原料本錢6.3%~7.2%,降低綜合能耗7.1%左右,降低CO2排放6.1%左右。臺架實驗結(jié)果標(biāo)明,采用復(fù)原脫磷辦法可將硅質(zhì)量分數(shù)為20%左右的高硅鎳鐵中的磷質(zhì)量分數(shù)降至0.03%以下,能滿足新工藝的設(shè)計請求;脫磷后的高硅鎳鐵停止脫硅增鉻,最終可得到磷、硅、碳質(zhì)量分數(shù)契合不銹鋼初煉鋼水請求的鎳鉻不銹鋼基料。