專利名稱：一種鉻鎳合金的生產方法
技術領域：
本發明屬于冶金領域，涉及一種低碳含鉻鐵水生產鉻鎳合金的生產工藝，特別適合以采用有毒的含鉻爐渣作為原料生產鉻鎳合金。
背景技術：
鉻鎳合金是鉻鐵合金及鎳鐵合金的延深產品，也是不銹鋼冶煉工藝流程的中間產品。目前不銹鋼冶煉一般是采用電爐或轉爐作為初煉爐，用廢鋼、不銹鋼返回料、鉻鐵及鎳鐵合金及鐵水作為原料。經過電爐或轉爐冶煉后。再進入AOD或VOD進行精煉，生產出合格的不銹鋼產品。由于電爐冶煉過程加入的鐵水溫度較低，在大功率吹氧條件下難以實現脫碳保鉻。而采用轉爐冶煉，當熔池中鉻含量已達到17％以上，而熔池碳僅為2.8％以下，其脫碳氧化放熱不足以將熔池溫度加熱到出鋼溫度。
發明內容
本發明目的是要解決電爐生產鉻鎳合金難以實現的脫碳保鉻問題及轉爐冶煉熔池碳含量不足無法生產鉻鎳合金的問題。
一種鉻鎳合金的生產方法，其特征在于本方法以預精煉爐FRF(First RefiningFurnace)作為生產設備，以含鉻鐵水和高碳鉻鐵為主要原料，替代電爐或轉爐生產鉻鎳合金。FRF預精煉爐從爐型上考慮高徑比為1.0-1.6(爐內空間高度與爐內直徑之比)，介于電爐和轉爐之間，充分滿足了脫碳沸騰及高節奏冶煉的需要。預精煉爐是為了滿足加入大量含鉻鐵水作為原料考慮的，這種含鉻鐵水的生產是采用有毒的含鉻爐渣作為原料生產的。含鉻爐渣是鉻鐵合金生產的廢棄物，用含鉻爐渣生產含鉻鐵水，鐵水含鉻量達到3-10％。
采用這種特殊的FRF預精煉爐，既充分考慮脫碳的條件，又能通過噴吹碳粉調整熔池的碳含量。
冶煉過程從設備上考慮增加了電爐的脫碳手段，即采用大功率集束氧槍從爐壁或爐頂吹氧的方式進行脫碳升溫，使用的氧槍的流量為2000-15000Nm3/h，氧氣壓力為0.9-1.1Mpa。采用爐壁噴碳增碳的設備，噴碳量為5-50kg/min。采用了爐底氬氣攪拌設備氬氣流量為100-500Nm3/h，采用了爐氣分析手段，通過分析爐內CO濃度控制脫碳量。
保留了電爐的供電設備，在需要通電時，可以在冶煉的前期供電提高熔池溫度，而在不需要通電時，將電斷開，停電操作。在加入含鉻鐵水量大時，也可不采用電操作。FRF預精煉爐適合不同能源的生產結構，即同時兼顧了電爐及轉爐的功能。
具體實施例方式
實施例130噸FRF預精煉爐，爐內直徑為3700mm，爐內空間高度為為3900mm，即高徑比為1.05mm。電功率為25000KVA。氧槍使用的氧槍的流量為3000Nm3/h，氧氣壓力為0.9-1.1Mpa。采用爐壁噴碳增碳的設備，噴碳量為5-20kg/min。采用了爐底氬氣攪拌設備氬氣流量為100-200Nm3/h。30噸FRF預精煉爐的冶煉時間為60-70min，電耗為0-200kwh/t。
實施例2100噸FRF預精煉爐，爐內直徑為5000mm，爐內空間高度為6500mm，即高徑比為1.3mm。電功率為25000KVA。氧槍使用的氧槍的流量為9000Nm3/h，氧氣壓力為0.9-1.1Mpa。采用爐壁噴碳增碳的設備，噴碳量為20-30kg/min。采用了爐底氬氣攪拌設備氬氣流量為300-400Nm3/h。100噸FRF預精煉爐的冶煉時間為50-60min，電耗為0-200kwh/t。
權利要求
1.一種鉻鎳合金的生產方法，其特征在于本方法以FRF預精煉爐作為生產設備，以含鉻鐵水和高碳鉻鐵為主要原料，替代電爐或轉爐生產鉻鎳合金；FRF預精煉爐從爐型上考慮爐內空間高度與爐內直徑之比為1.0-1.6。
2.如權利要求1所述的一種鉻鎳合金的生產方法，其特征在于主要原料中含鉻鐵水的生產是采用有毒的含鉻爐渣作為原料生產的。
3.如權利要求1或2所述的一種鉻鎳合金的生產方法，其特征在于冶煉過程采用大功率集束氧槍從爐壁或爐頂吹氧的方式進行脫碳升溫，使用的氧槍的流量為2000-15000Nm3/h，氧氣壓力為0.9-1.1Mpa；同時采用爐壁噴碳增碳的設備和爐底氬氣攪拌設備，噴碳量為5-50kg/min，氬氣流量為100-500Nm3/h；采用爐氣分析手段，通過分析爐內CO濃度控制脫碳量。
全文摘要
一種鉻鎳合金的生產方法，屬于冶金領域，涉及一種低碳含鉻鐵水生產鉻鎳合金的生產工藝，特別適合以采用有毒的含鉻爐渣作為原料生產鉻鎳合金。本方法以FRF預精煉爐作為生產設備，以含鉻鐵水和高碳鉻鐵為主要原料，替代電爐或轉爐生產鉻鎳合金；FRF預精煉爐從爐型上考慮爐內空間高度與爐內直徑之比為1.0－1.6。主要原料中含鉻鐵水的生產是采用有毒的含鉻爐渣作為原料生產的。冶煉過程采用大功率集束氧槍從爐壁或爐頂吹氧的方式進行脫碳升溫，同時采用爐壁噴碳增碳的設備和爐底氬氣攪拌設備。用爐氣分析手段分析爐內CO濃度以控制脫碳量。本發明解決了電爐生產鉻鎳合金難以實現的脫碳保鉻問題及轉爐冶煉熔池碳含量不足無法生產鉻鎳合金的問題。
文檔編號C22C27/00GK1814834SQ20061001135
公開日2006年8月9日 申請日期2006年2月23日 優先權日2006年2月23日
發明者朱榮, 吳華峰, 郁健, 李士琦, 劉潤藻, 李京社 申請人:北京科技大學