不锈钢基料的生产PPT课件

1、11. 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报告提纲第1页/共35页21. 国外镍铁合金生产状况2020世纪世纪5050年代年代10%10%20052005年年20122012年年45%45%51%51%5151万万t t从红土矿中提取镍金属量从红土矿中提取镍金属量回转窑回转窑电炉法（电炉法（REKFREKF）第2页/共35页32006年年 3.2万万t（镍金属量）（镍金属量）2007年年 8.5万万t（镍金属量）（镍金属量）烧结机烧结机高炉

2、法高炉法 烧结机烧结机电炉法电炉法红土镍矿 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第3页/共35页42.镍铁合金吨产品生产成本的理论计算HH1H2生成物生成物 镍铁水镍铁水炉渣炉渣T1500T=25 T=25 H =H1+ H2反应物反应物炉气炉气镍烧结矿 焦炭Ni, Fe, SiCOSiO2,MgO,CaONi, Fe, SiCOSiO2,MgO,CaO计算原理：计算原理：第4页/共35页5物料平衡和热平衡项目收入项收入项支出项支出项镍烧结矿 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

3、镍铁水、炉渣物理热 炉气物理热 热损失 矿热炉矿热炉第5页/共35页6物料平衡第6页/共35页7元素还原热元素还原热 30.3%30.3%镍铁水物理热镍铁水物理热 8.3%8.3%炉渣物理热炉渣物理热 43.0%43.0%炉气物理热炉气物理热 8.4%8.4%热损失热损失 10.0%10.0%热 平 衡 表第7页/共35页81 1吨镍铁理论电耗：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 1吨烧结矿理论电耗：吨烧结矿理论电耗：725.0kwh名称名称Ni/NiOFe/ Fe2O3CaOMgOSiO2灰分灰分PS镍烧结矿镍烧结矿2.0/2.520/28.61220351.

4、50.010.02名称名称NiFeSiCP（设定值）（设定值）S（设定值）（设定值）镍铁水镍铁水11.983.31.83.00.0450.0700.0300.035第8页/共35页9名称名称消耗量消耗量单价（元）单价（元）金额（元）金额（元）百分比（百分比（%）2007年年2008年年红土矿红土矿(t)5.951.33=7.91750/2605 932.563.237.29粉煤粉煤(t)5.9593/1000=0.556003303.55.98焦炭焦炭(t)476.0/1000=0.487503603.86.53石灰石灰(t)5.9593/1000=0.55190104.51.11.89电耗电

5、耗(kwh)4313.80.602 588.327.646.93煤气煤气(Nm3)5.9516=95.20.8076.20.81.38合计合计/9 391.5100.01003. 镍铁合金吨产品生产成本分析镍铁合金吨产品生产成本分析第9页/共35页10镍铁合金生产成本中各原料比例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（比例（%）原料组成原料组成2007年2008年第10页/共35页114. 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

6、效应 均衡生产第11页/共35页12红土矿原料特点名称名称NiTFeMgOSiO2CaOPSMgO/SiO2粉矿粉矿1.9415.6317.4430.262.900.0060.0270.58块矿块矿1.286.7331.4632.823.000.0050.0210.96矿石代表性成分：矿石代表性成分：含水镍镁硅酸盐含水镍镁硅酸盐(xNiO, yMgO)2SiO2nH2O，以及针铁矿以及针铁矿Fe2O3H2O、赤铁矿赤铁矿Fe2O3和磁铁矿和磁铁矿Fe3O4 矿石形态：矿石形态：粉矿粉矿(80%)(80%)、块矿（、块矿（20%20%）矿物组成：矿物组成：第12页/共35页13红土矿理化性质38

7、.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 红土粉矿红土粉矿DTADTA曲线曲线红土块矿红土块矿DTADTA曲线曲线第13页/共35页14 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我国实际装备水平节能降耗节能降耗粉矿、块矿特点粉矿、块矿特点镍铁合金及镍铁合金及不锈钢基料不锈钢基料生产工艺流程生产工艺流程第14页/共35页15以烧结机以烧结机电炉为主、回转窑电炉为主、回转窑电炉电炉为辅的工艺流程图为辅的工艺流程图 第15页/共35页16回转窑回转窑电

8、炉工艺流程图电炉工艺流程图 第16页/共35页17不锈钢基料产品质量标准类型类型牌号牌号化学成分化学成分/%备注备注CSiNiCrPS镍铁合金镍铁合金ZNi3335 1020.050.03铸铁铸铁ZNi1 1.010100.050.05铸铁铸铁不锈不锈钢钢基料基料Ni1023100.030.03 铸铁粒铁铸铁粒铁Ni15 1.5 1.5150.0250.03 铸铁粒铁铸铁粒铁Ni25 1.5210150.030.03 铸铁粒铁铸铁粒铁P P含量：含量：0.070%0.070%0.050%0.050%以下以下第17页/共35页18低硅、高硅镍铁水的精炼粗粗镍镍铁铁水水石石灰灰转转炉炉吹吹氧氧炉炉

9、渣渣精精炼炼镍镍铁铁水水铸铸锭锭粒粒铁铁粗粗镍镍铁铁水水复复合合脱脱磷磷剂剂精精炼炼电电炉炉精精炼炼镍镍铁铁水水炉炉渣渣铸铸锭锭粒粒铁铁 低硅镍铁水精炼流程图 高硅镍铁水精炼流程图 第18页/共35页19含Ni10%Cr18%的不锈钢基料生产工艺设计中中碳碳铬铬铁铁纯纯镍镍转转炉炉铸铸锭锭粒粒铁铁镍镍铬铬铁铁水水低低硅硅镍镍铁铁水水土土耳耳其其铬铬精精矿矿精精炼炼电电炉炉镍镍铬铬铁铁水水铸铸锭锭粒粒铁铁纯纯镍镍高高硅硅镍镍铁铁水水石石灰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 第19页/共35页20两种不锈钢基料冶炼成本的比较名称名称以低硅

10、镍铁水为主原料以低硅镍铁水为主原料以高硅镍铁水为主原料以高硅镍铁水为主原料消耗量消耗量/kg金额金额/元元百分比百分比/%消耗量消耗量/kg金额金额/元元百分比百分比/%粗镍铁水粗镍铁水0.736855.841.00.887712.356.4石灰石灰0.0815.20.10.1834.20.2萤石萤石/0.029.40.1氧气氧气0.05600.4/SiCaBa/0.01750.5中碳铬铁中碳铬铁0.31744044.5/铬精矿铬精矿/0.52208015.2纯镍纯镍0.013234014.00.021378027.6共计共计1.1816711.0100.01.6313690.9100.0第2

11、0页/共35页215. 5. 镍铁矿热炉设计原则镍铁矿热炉设计原则三种冶炼模式三种冶炼模式供电方式供电方式炉体结构炉体结构电极布置电极布置第21页/共35页22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 第22页/共35页23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；松散的烧结料；2. 软熔带；软熔带；3. 渣焦混合物；渣焦混合物；4. 焦炭层；焦炭层；5. 渣层（有焦炭）；渣层（有焦炭）；6. 渣层；渣层； 7. 金属；金属；8. 死料区；死料区；9. 电极碎块；电极碎块；1

12、0. 电极；电极；11. 碳砖；碳砖；12. 出渣口；出渣口；13. 出铁口出铁口第23页/共35页24镍铁合金矿热炉炉膛结构示意图埋弧电极埋弧电极遮蔽电弧遮蔽电弧第24页/共35页2533MVA2 双极串联供电模式AXNaBYNbCZNc图1 炉底电极碳砖炉衬碳砖11 MVA3变压器电极IaIxInCTa 150/5CTbCTcCTn 10000/5UaUxVVVVVV第25页/共35页26电极布置方式电极平面布置示意图第26页/共35页276. 镍铁合金节生产的节电和节能第27页/共35页28热装法冶炼镍铁合金节约电耗计算原理Ni,Fe,SiCO SiO2,MgO,CaO H（已知）（已知）H1H2镍铁水镍铁水炉渣炉渣T1500T=25 T=500 /600 / / 700 H =H1+ H2反应物反应物炉气炉气 镍烧结矿 焦炭 镍烧结矿 焦炭生成物生成物第28页/共35页29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一吨镍铁理论电耗（