近年來，中國大量進(jìn)口紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵合金來替代部分金屬鎳，解決鎳資源匱乏的問題。用于不銹鋼冶煉的鎳鐵產(chǎn)品要求其硅、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，一方面是為了減少不銹鋼冶煉工藝中脫磷負(fù)擔(dān)，另一方面是因?yàn)楣栀|(zhì)量分?jǐn)?shù)高不利于鎳鐵合金本身及不銹鋼母液的氧化脫磷。然而由于紅土礦本身二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的特點(diǎn)，造成礦熱爐生產(chǎn)滿足不銹鋼冶煉要求鎳鐵產(chǎn)品的工藝操作變得復(fù)雜，以及渣量大等問題。
科研工作者提出一種電硅熱法生產(chǎn)300系列不銹鋼母液新工藝，該工藝針對(duì)低品位紅土鎳礦二氧化硅含量高的特點(diǎn)，用礦熱爐生產(chǎn)出高硅鎳鐵，然后利用高硅鎳鐵的硅還原鉻粉礦中的鉻、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，生產(chǎn)出300系列不銹鋼。因此，該工藝不僅有助于解決紅土礦生產(chǎn)低硅鎳鐵的技術(shù)問題，而且可以直接使用鉻精礦粉。
物料與能量平衡計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)比傳統(tǒng)的“二步法”工藝，新工藝可降低原料成本6.3%～7.2%，降低綜合能耗7.1%左右，降低CO2排放6.1%左右。臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果表明，采用還原脫磷方法可將硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%左右的高硅鎳鐵中的磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至0.03%以下，能滿足新工藝的設(shè)計(jì)要求；脫磷后的高硅鎳鐵進(jìn)行脫硅增鉻，最終可得到磷、硅、碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)符合不銹鋼初煉鋼水要求的鎳鉻不銹鋼基料。