一种含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法

摘要

本发明涉及一种含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，属于资源与环境技术领域。当含镍物料为镍铁精矿，将刚出炉的高温热铜渣、造渣剂和含镍物料镍铁精矿反应得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后，再经合金化即能制备得到不锈钢原料；当含镍物料为镍铁合金，将刚出炉的高温热铜渣、造渣剂反应得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后得到合格钢水，向合格钢水加入镍铁合金，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。本发明实现了铜、镍和铁资源的综合利用，且缩短了不锈钢的冶炼工艺过程，降低了能耗和生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，属于资源与环境技术领域。

背景技术

近年来，我国钢铁工业发展迅速，已多年居世界产量首位。但我国铁矿石生产增速远低于钢铁产能的增速，且国内铁矿石资源具有贫矿多富矿少、多金属伴生复杂铁矿多和铁矿石资源紧缺、品位低的缺陷，又铁矿石需求逐年上升、进口依赖度大、优质铁矿石价格上涨，导致我国钢铁工业生产原料短缺的矛盾日益突出，炼铁炼钢成本剧增，削弱了钢铁工业的利润空间，严重影响了我国钢铁业的快速发展。

因此，寻找一种铁矿石的补充资源作为炼铁炼钢原料是缓冲我国铁矿资源的一个有效的解决方式。据统计，生产1吨的铜可产生2.2吨的铜渣，我国2012年的铜产量为570万吨，相应产出的铜渣量为1254万吨。铜渣一般含铜0.6~0.9%，含铁40%左右，由此可见铜渣中的铜、铁具有较高的回收利用价值。

铜冶金渣中含铁物相主要为2FeO·SiO₂（铁橄榄石）和Fe₃O₄（磁铁矿），利用熔融还原的方法，可将2FeO·SiO₂和Fe₃O₄直接还原为金属铁，并在熔融还原状态下进行渣铁分离。

含镍铁精矿、镍铁合金是生产不锈钢的原料，一般的镍铁合金含镍量高于20%，而实际冶炼生产不锈钢过程中不需要如此高的含镍量，故常常加入大量的铁以降低其含镍量。

因此，本发明借鉴熔融还原炼铁的思想，提出高温出炉炉渣在未经过冷却的情况下，将铜渣中主要以2FeO·SiO₂和Fe₃O₄形式存在的铁利用还原剂直接还原为金属铁。在熔融状态下实现渣铁的分离，高温铁水经过脱硫脱磷处理后，加入镍铁合金或含镍铁精矿，进行不锈钢的冶炼工艺。本发明不仅有效利用了出炉铜渣的高温余热，且富集铜渣中的铁进行不锈钢生产，充分实现了铜、镍和铁资源的综合利用，缩短了不锈钢冶炼的工艺过程，降低了能耗和生产成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法。本发明在热态铜渣熔融还原富集铁的基础上，有效的利用出炉铜渣的高温余热，结合含镍铁精矿或镍铁合金联合生产不锈钢原料，不仅实现了铜、镍和铁资源的综合利用，且缩短了不锈钢的冶炼工艺过程，降低了能耗和生产成本，本发明通过以下技术方案实现。

一种含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁精矿时，首先将刚出炉的高温热铜渣转移至冶金炉，然后向冶金炉内加入粒度为0.15～0.45mm的造渣剂和含镍物料镍铁精矿得到熔融混合物，向炉内喷入还原剂并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，在温度为1500～1700℃条件下反应1～1.5h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后，再经合金化即能制备得到不锈钢原料；

或者，当含镍物料为镍铁合金时，首先将刚出炉的高温热铜渣转移至冶金炉，然后向冶金炉内加入粒度为0.15～0.45mm的造渣剂，向炉内喷入还原剂并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，在温度为1500～1700℃条件下反应1～1.5h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后得到合格钢水，向合格钢水加入镍铁合金，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

所述刚出炉的高温热铜渣温度为1250～1300℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe33.04～42.07%，CaO1.24～3.42%，MgO0.89～1.57%，SiO₂30.56～38.07%，S0.37～0.55%。

所述冶金炉为电炉或转炉。

所述造渣剂为CaO、MgO中的一种或两种混合物，加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度                                               ，控制碱度为1.0～1.5，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数。

所述镍铁精矿中镍的质量百分数为20～30%，铁的质量百分数为20～50%，镍铁精矿按照镍铁精矿与热铜渣的质量比1:（2～10）加入。

所述还原剂为固体还原剂、液体还原剂或气体还原剂，还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+质量比为（1.3～1.8）：1加入，x为2或3。固体还原剂如煤、焦炭、活性碳、生物质；液体还原剂如柴油、重油、沥青、煤焦油、生物质油；气体还原剂如CO、H₂、天然气。

所述惰性气体的喷入压力为0.1～1MPa。

所述镍铁合金中镍的质量百分数为25～35%，铁的质量百分数为10～50%，加入量与铜渣中的Fe^x+质量比为（0.2～0.4）：1，x为2或3。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

本发明的有益效果是：（1）本工艺充分利用出炉炉渣的高温余热，达到了工业节能的要求；（2）工艺采用铜渣熔融还原炼铁，铁的富集程度高，适用性较为广泛，由此技术可间接推广至其他有色冶金渣资源中铁的回收；（3）在铜渣熔融还原炼铁的基础上，联合含镍铁精矿生产不锈钢原料，充分实现了铜、镍、铁资源的综合利用；（4）缩短了不锈钢冶炼生产工艺流程，且各个工艺过程操作简单，炉子维修费用低，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明含镍物料为镍铁精矿的工艺流程图；

图2是本发明含镍物料为镍铁合金的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁精矿时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1250℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe33.04%，CaO1.24%，MgO0.89%，SiO₂30.56%，S0.37%）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.15mm的造渣剂（CaO）和含镍物料镍铁精矿（镍的质量百分数为20%，铁的质量百分数为20%）得到熔融混合物，向炉内喷入还原剂（煤）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.0，式中表示CaO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；镍铁精矿按照镍铁精矿与热铜渣的质量比1：2加入；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.3：1加入；惰性气体的喷入压力为0.1MPa，在温度为1500℃条件下反应1h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷处的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例2

如图1所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁精矿时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1300℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe42.07%，CaO3.42%，MgO1.57%，SiO₂38.07%，S0.55%）转移至转炉，然后向转炉内加入粒度为0.45mm的造渣剂（CaO和MgO混合物）和含镍物料镍铁精矿（镍铁精矿中镍的质量百分数为30%，铁的质量百分数为50%）得到熔融混合物，向炉内喷入还原剂（焦炭）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.5，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；镍铁精矿按照镍铁精矿与热铜渣的质量比1:10加入；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.8：1加入；惰性气体的喷入压力为1MPa，在温度为1700℃条件下反应1.5h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例3

如图1所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁精矿时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1280℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe40.06%，CaO2.86%，MgO1.28%，SiO₂35.62%，S0.48%。）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.30mm的造渣剂（CaO和MgO混合物）和含镍物料镍铁精矿（镍的质量百分数为25%，铁的质量百分数为40%）得到熔融混合物，向炉内喷入还原剂（活性碳）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.2，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；镍铁精矿按照镍铁精矿与热铜渣的质量比1：8加入；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.5：1加入；惰性气体的喷入压力为0.8MPa，在温度为1600℃条件下反应1.2h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例4

如图1所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁精矿时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1270℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe33.04%，CaO3.42%，MgO1.57%，SiO₂38.07%，S0.55%。）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.25mm的造渣剂（CaO和MgO的混合物）和含镍物料镍铁精矿（镍铁精矿中镍的质量百分数为28%，铁的质量百分数为35%）得到熔融混合物，向炉内喷入还原剂（生物质）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.4，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；镍铁精矿按照镍铁精矿与热铜渣的质量比1：4加入；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.4：1加入；惰性气体的喷入压力为0.5MPa，在温度为1650℃条件下反应1.3h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例5

如图1所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁精矿时，首先将刚出炉的高温热铜渣（刚出炉的高温热铜渣温度为1290℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe42.07%，CaO3.42%，MgO1.57%，SiO₂38.07%，S0.55%）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.40mm的造渣剂（CaO和MgO混合物）和含镍物料镍铁精矿（镍的质量百分数为28%，铁的质量百分数为35%）得到熔融混合物，向炉内喷入还原剂（柴油）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.3，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；镍铁精矿按照镍铁精矿与热铜渣的质量比1：7加入；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.4：1加入；惰性气体的喷入压力为0.9MPa，在温度为1620℃条件下反应1.3h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例6

如图1所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁精矿时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1255℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe38.24%，CaO2.89%，MgO1.36%，SiO₂34.22%，S0.48%）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.28mm的造渣剂（CaO和MgO混合物）和含镍物料镍铁精矿（镍的质量百分数为26%，铁的质量百分数为35%）得到熔融混合物，向炉内喷入还原剂（重油）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.5，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；镍铁精矿按照镍铁精矿与热铜渣的质量比1:7加入；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.6：1加入；惰性气体的喷入压力为0.8MPa，在温度为1620℃条件下反应1h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例7

如图2所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁合金时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度1250℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe=41.39%，CaO=2.54%，MgO=1.86%，SiO₂=28.15%，S=1.36%）转移至转炉，然后向转炉内加入粒度为0.15mm的造渣剂（CaO和MgO混合物），向炉内喷入还原剂（沥青）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.0，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.3：1加入；惰性气体的喷入压力为0.1MPa，在温度为1500℃条件下反应1h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后得到合格钢水，向合格钢水加入镍铁合金，其中镍铁合金中镍的质量百分数为25%，铁的质量百分数为10%，加入量与铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为0.2：1，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例8

如图2所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁合金时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1300℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe=41.59%，CaO=2.64%，MgO=1.76%，SiO₂=30.95%，S=1.32%）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.3mm的造渣剂（CaO和MgO混合物），向炉内喷入还原剂（煤焦油）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.5，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.8：1加入；惰性气体的喷入压力为1MPa，在温度为1700℃条件下反应1.5h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后得到合格钢水，向合格钢水加入镍铁合金，其中镍铁合金中镍的质量百分数为35%，铁的质量百分数为50%，加入量与铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为0.4：1，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例9

如图2所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁合金时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣的温度为1275℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe=41.39%，CaO=2.54%，MgO=1.86%，SiO₂=32.15%，S=0.48%）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.25mm的造渣剂（CaO和MgO混合物），向炉内喷入还原剂（生物质油）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂为加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.4，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.5：1；惰性气体的喷入压力为0.5MPa，在温度为1600℃条件下反应1h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后得到合格钢水，向合格钢水加入镍铁合金，其中镍铁合金中镍的质量百分数为30%，铁的质量百分数为40%，加入量与铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为0.3：1，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例10

如图2所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁合金时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1290℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe=41.59%，CaO=2.64%，MgO=1.56%，SiO₂=37.95%，S=0.38%）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.35mm的造渣剂（CaO和MgO混合物），向炉内喷入还原剂（CO）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.3，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.5：1加入；惰性气体的喷入压力为1MPa，在温度为1560℃条件下反应1.2h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后得到合格钢水，向合格钢水加入镍铁合金，其中镍铁合金中镍的质量百分数为33%，铁的质量百分数为48%，加入量与铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为0.3：1，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例11

如图2所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁合金时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1300℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe42.07%，CaO3.42%，MgO0.89%，SiO₂30.56%，S0.37%）转移至冶金炉，然后向冶金炉内加入粒度为0.25mm的造渣剂（CaO和MgO混合物），向炉内喷入还原剂（H₂）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.0，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.6：1加入；惰性气体的喷入压力为0.8MPa，在温度为1600℃条件下反应1.2h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后得到合格钢水，向合格钢水加入镍铁合金，其中镍铁合金中镍的质量百分数为28%，铁的质量百分数为45%，加入量与铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为0.25：1，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。

实施例12

如图2所示，该含镍物料作用下热态铜渣熔融还原制不锈钢原料的方法，其具体步骤如下：

当含镍物料为镍铁合金时，首先将刚出炉的高温热铜渣（高温热铜渣温度为1260℃，铜渣包括以下质量百分比的组分：TFe33.04%，CaO1.24%，MgO0.89%，SiO₂30.56%，S0.37%）转移至电炉，然后向电炉内加入粒度为0.30mm的造渣剂（CaO和MgO混合物），向炉内喷入还原剂（天然气）并同时向熔融混合物中喷入惰性气体，其中造渣剂加入量根据熔融混合物的碱度决定，碱度，控制碱度为1.4，式中表示CaO的质量百分数，表示MgO的质量百分数，表示SiO₂的质量百分数；还原剂的加入量按照还原剂中C与热铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为1.6：1加入；惰性气体的喷入压力为1MPa，在温度为1700℃条件下反应1.5h，反应完成后得到高温铁水和炉渣，最后高温铁水经脱硫脱磷处理后得到合格钢水，向合格钢水加入镍铁合金，其中镍铁合金中镍的质量百分数为30%，铁的质量百分数为40%，加入量与铜渣中的Fe^x+（x为2或3）质量比为0.2：1，再经合金化即能制备得到不锈钢原料。

上述高温铁水脱硫脱磷处理过程为：在高温铁水中加入氧化铁皮进行脱硅，加入氧化钙进行脱硫，再进入脱磷转炉中进行脱磷。

上述高温铁水经脱硫脱磷的吹炼的过程为：向脱硫脱磷的高温铁水中兑入废钢并降枪供氧，开始吹炼。吹炼开始时，采用高枪位，进行早化渣，多去磷，保护炉衬；吹炼过程中，适当降低枪位，保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱磷，熔池均匀升温；吹炼末期，降枪使熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，同时降低渣中的铁含量，减少铁损，达到溅渣的要求后，进行脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣。

上述工艺中所获得钢水经合金化后即可得到不锈钢原料，具体过程为：将上述钢水转移至RH精炼炉，经真空脱气后加入钼、铬等金属组分，充公熔融后即可获得不锈钢原料。