不锈钢基料的生产

不锈钢基料的生产21.国外、国内镍铁合金生产状况2.镍铁合金吨产品生产成本的理论计算3.镍铁合金吨产品生产成本分析4.铁合金及不锈钢基料生产工艺流程5.镍铁矿热炉设计原则6.镍铁生产的节电与节能报告提纲31.国外镍铁合金生产状况20世纪50年代10%2005年2012年45%51%51万t从红土矿中提取镍金属量回转窑——电炉法（REKF）42006年3.2万t（镍金属量）2007年8.5万t（镍金属量）烧结机——高炉法烧结机——电炉法红土镍矿配矿烧结铁水预处理高炉冶炼转炉冶炼连铸或铸造面包铁矿热炉冶炼电炉冶炼国内镍铁合金生产状况52.镍铁合金吨产品生产成本的理论计算△H△H1△H2生成物镍铁水炉渣T≥1500℃T=25℃T=25℃△H=△H1+△H2反应物炉气镍烧结矿焦炭Ni,Fe,SiCOSiO2,MgO,CaONi,Fe,SiCOSiO2,MgO,CaO计算原理：6物料平衡和热平衡项目收入项支出项镍烧结矿焦炭电能成渣反应热金属溶解热镍铁水、炉渣挥发份、炉气金属还原热镍铁水、炉渣物理热炉气物理热热损失矿热炉7物料平衡01020304050607080镍铁水炉渣挥发份炉气物料支出项目比例（%）8元素还原热30.3%镍铁水物理热8.3%炉渣物理热43.0%炉气物理热8.4%热损失10.0%热平衡表91吨镍铁理论电耗：4313.8kwh镍铁合金吨产品理论电耗计算结果1吨烧结矿理论电耗：725.0kwh名称Ni/NiOFe/Fe2O3CaOMgOSiO2灰分PS镍烧结矿2.0/2.520/28.61220351.50.010.02名称NiFeSiCP（设定值）S（设定值）镍铁水11.983.31.83.00.045～0.0700.030～0.035102007、2008年成本比例比较名称消耗量单价（元）金额（元）百分比（%）2007年2008年红土矿(t)5.95×1.33=7.91750/2605932.563.237.29粉煤(t)5.95×93/1000=0.556003303.55.98焦炭(t)476.0/1000=0.487503603.86.53石灰(t)5.95×93/1000=0.55190104.51.11.89电耗(kwh)4313.80.602588.327.646.93煤气(Nm3)5.95×16=95.20.8076.20.81.38合计//9391.5100.01003.镍铁合金吨产品生产成本分析11镍铁合金生产成本中各原料比例010203040506070红土矿(t)电耗(kwh)粉煤(t)焦炭(t)石灰(t)煤气(Nm3)比例（%）原料组成2007年2008年124.镍铁合金及不锈钢基料生产工艺流程节约能源和资源矿料性质和特点产品质量指标基建投资费用和经营管理费用环境效应均衡生产13红土矿原料特点名称NiTFeMgOSiO2CaOPSMgO/SiO2粉矿1.9415.6317.4430.262.900.0060.0270.58块矿1.286.7331.4632.823.000.0050.0210.96矿石代表性成分：含水镍镁硅酸盐(xNiO,yMgO)2SiO2nH2O，以及针铁矿Fe2O3·H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4矿石形态：粉矿(80%)、块矿（20%）矿物组成：14红土矿理化性质38.8℃245.3℃549.8℃829.8℃86.0℃283.9℃622.1℃808.0℃57.4℃550.5℃826.0℃83.2℃648.8℃811.8℃红土粉矿DTA曲线红土块矿DTA曲线15焙砂收得率低除尘困难粉矿结晶水分解大量矿粉进入炉气我国实际装备水平节能降耗粉矿、块矿特点镍铁合金及不锈钢基料生产工艺流程16以烧结机——电炉为主、回转窑——电炉为辅的工艺流程图17回转窑——电炉工艺流程图18不锈钢基料产品质量标准类型牌号化学成分/%备注CSiNiCrPS镍铁合金ZNi–3≥33～5≥102≤0.05≤0.03铸铁ZNi–11.0≥10≥10≤0.05≤0.05铸铁不锈钢基料Ni–1023≥10≤0.03≤0.03铸铁粒铁Ni–151.51.5≥15≤0.025≤0.03铸铁粒铁Ni–251.52≥10≥15≤0.03≤0.03铸铁粒铁P含量：0.070%0.050%以下19低硅、高硅镍铁水的精炼粗镍铁水石灰转炉吹氧炉渣精炼镍铁水铸锭粒铁粗镍铁水复合脱磷剂精炼电炉精炼镍铁水炉渣铸锭粒铁低硅镍铁水精炼流程图高硅镍铁水精炼流程图20含Ni10%Cr18%的不锈钢基料生产工艺设计中碳铬铁纯镍转炉铸锭粒铁镍铬铁水低硅镍铁水土耳其铬精矿精炼电炉镍铬铁水铸锭粒铁纯镍高硅镍铁水石灰以低硅镍铁水为主原料的不锈钢基料生产工艺流程以高硅镍铁水为主原料的不锈钢基料生产工艺流程21两种不锈钢基料冶炼成本的比较名称以低硅镍铁水为主原料以高硅镍铁水为主原料消耗量/kg金额/元百分比/%消耗量/kg金额/元百分比/%粗镍铁水0.736855.841.00.887712.356.4石灰0.0815.20.10.1834.20.2萤石///0.029.40.1氧气0.05600.4///SiCaBa///0.01750.5中碳铬铁0.31744044.5///铬精矿///0.52208015.2纯镍0.013234014.00.021378027.6共计1.1816711.0100.01.6313690.9100.0225.镍铁矿热炉设计原则三种冶炼模式供电方式炉体结构—电极布置23硅铁及硅铁合金炉炉膛结构的示意图1－预热区；2－烧结区；3－还原区；4－电弧区；5－熔池区；6－假炉底；7－死料区；8－电极；9－炉衬；10－出铁口24高碳锰铁、高碳铬铁、硅锰合金矿热炉炉膛结构示意图1.松散的烧结料；2.软熔带；3.渣焦混合物；4.焦炭层；5.渣层（有焦炭）；6.渣层；7.金属；8.死料区；9.电极碎块；10.电极；11.碳砖；12.出渣口；13.出铁口25镍铁合金矿热炉炉膛结构示意图埋弧电极遮蔽电弧2633MVA×2双极串联供电模式AXNaBYNbCZNc图1炉底电极碳砖炉衬碳砖11MVA×3变压器电极IaIxInCTa150/5CTbCTcCTn10000/5UaUxVVVVVV27电极布置方式电极平面布置示意图286.镍铁合金节生产的节电和节能炉料热装热渣的潜热利用29热装法冶炼镍铁合金节约电耗计算原理Ni,Fe,SiCOSiO2,MgO,CaO△H（已知）△H1△H2镍铁水炉渣T≥1500℃T=25℃T=500℃/600℃/700℃△H=△H1+△H2反应物炉气镍烧结矿焦炭镍烧结矿焦炭生成物30镍铁合金冷装、热装法理论电耗比较4313.83566.43396.93220.1747.4916.91093.7一吨镍铁理论电耗（kwh)低硅镍铁低硅500℃低硅600℃低硅700℃31普通热回收设备32普通热回收设备33流化床式热回收设备34流化床式热回收设备35谢谢！欢迎提出宝贵意见！