还原罐项目

金属用还原罐项目

1.建设内容与规模

炼镁用还原罐生产线，年产400000支（分三期进行）其中一期年产100000支还原罐。

2. 原料来源

本项目所需生产原料主要有废钢、镍板、硅铁、锰铁、铬铁、氮化铬铁、硅钙、稀土硅铁、铝锭等。废钢可从当地的厂矿收购，也可从金属镁厂回收废旧还原罐作为生产原料；镍板可从西安和兰州采购；硅铁、锰铁、铬铁、硅钙、稀土硅铁等可从包头购入。

3.生产方法

硅热法炼镁一般还原炉炉温控制在1200-1220℃，还原周期10-12小时、真空度5-10Pa。炼镁还原罐在高温、高真空度下较长期使用。因此，要求还原罐材质必须具有高温强度、良好的抗氧化性、抗热腐蚀性、抗高温蠕变能力、高气密性、还具有良好的焊接和机械加工性能。还原罐的使用寿命不仅制约皮江法炼镁的产量，而且影响炼镁的能耗、成本；如果出现还原罐微漏还会降低粗镁.精镁质量。

还原罐生产工艺过程按专业分为：炼钢---离心浇铸两部分完成。我国还原罐生产炼钢有中频感应炉、电弧炉、有衬电渣炉三种方法。三种炼钢方法在同等浇铸工艺下生产还原罐，其同样使用条件下，而还原罐的寿命却有较大差异，其最主要

原因是生产还原罐时炼钢方法有所不同所致。

中频感应电炉.有衬电渣炉熔炼合金钢；采用离心铸造法铸造还原罐。本项目选择了技术先进、经济合理、工艺成熟成靠、性能价格比高、低能耗、占地面积小、污染小的还原罐生产工艺；使本项目的工艺、设备、环保、节能、控制与管理达到国内先进水平。

4.项目建设的必要性和条件

园区镁产业发展的需要

镁合金工业生产链的第一个环节是生产金属镁。，在我国大都是采用皮江法生产金属镁。由于用皮江法生产金属镁具有投资少、建设周期短、见效快等优点，近年来，在我国建起了上百家皮江法金属镁厂，推动了我国金属镁行业的发展壮大，也为当地经济发展做出了贡献。但由于金属镁是初级产品，市场竟争激烈，产品价格波动很大，造成不少企业经营困难、效益低下。还有一个重要原因就是生产金属镁所用还原罐供不应求，而且质量低劣、价格偏高、工作寿命不长，制约了我国金属镁行业的发展。

目前，我国金属镁行业进入新一轮升级改造和整合阶段，那些生产规模偏小、环境污染严重的金属镁厂将被关停，新建和改造后的金属镁企业其生产规模将会加大，而且生产设备先进、生产工艺更趋合理、环境污染情况也会大为改善。同时为提高产品性能、降低生产成本，对金属镁生产中的重要消耗材

料—还原罐提出了更高质量要求。因此建设还原罐生产厂，为市场提供优质价廉的还原罐是完全必要和必须要做的。众所周知，生产镁合金的主要材料是金属镁，而采用皮江法生产金属镁的热还原过程中的还原罐又是生产金属镁必不可少的反应载体。随着生产装备和管理水平的不同，生产1吨金属镁的还原罐实际消耗量为0.35～0.40支。

随着我国金属镁产量的不断增加以及镁合金材料的不断发展，对于还原罐的需求也在持续增加，同时对还原罐的质量要求也在不断提高。经市场调研，目前金属镁市场上还原罐缺口较大，价格较高，优质还原罐供不应求，市场上对还原罐需求量呈现越来越大的趋势。

5. 有衬电渣炉炼还原罐钢

5.1. 有衬电渣炉炼钢技术

国内某还原罐厂利用有衬电渣炉离心浇铸生产炼镁还原罐已有十几年历史，产品在宁夏、陕西、山西几十家金属镁厂使用，使用效果非常好。

5.1.1有衬电渣炉精炼原理

有衬电渣炉的主要设备是电渣坩埚炉如图1所示。有衬电渣炉由变压器——软电缆——自耗电极——渣池——金属熔池——底电极——低水箱形成电回路。当电流通过渣池时形成电阻热，自耗电极（旧还原罐作自耗电极）的端头侵入过热的渣池吸热熔化形成熔滴，熔滴滴落穿过渣池在炉底汇成金属熔

池，达到工艺所需钢水量为一个炼钢炉次。耐火材料打结的炉衬具有较好的保温性能，熔池具有很高的过热度，冶炼过程中可不断加入块状合金料降温和调整成分，出钢前可进行脱氧操作。

5.1.2.炼钢熔渣

有衬电渣坩埚炉精炼用熔渣的性质对工艺过程的稳定性.耗电量、炉衬寿命，产品质量都有重大影响。本工艺所选渣系成分见表1，该渣由高电阻值三氧化铝及脱硫性能好的氧化钙、氟化钙、氧化镁组成。高阻渣发热量大，电极的融化速度快。渣中氟化钙含量较低，可以减少在高温对镁砂炉衬的侵蚀渣的熔点和流动性适中，完全可以满足精炼的需要。

有衬电渣炉炼钢熔渣化学成分表1

6.有衬电渣炉离心浇铸炼镁还原罐工艺过程

图2 有衬电渣炉炼钢离心浇注炼镁还原罐工艺简图

6.1. 还原罐使用寿命

还原罐在较恶劣的作业条件下使用，使用寿命与钢的纯净度有很大关系。如果钢中含有较多的氢.氧和条状硫化物及非金属夹渣物，在钢液凝固时，这些气体和硫化物.非金属夹杂物将在晶界析出，削弱晶界强度，特别是如果钢中硫含量高，晶界上低熔点的硫化物会造成钢的热裂性，大大降低钢的耐热性。还原罐在使用过程中易变形产生裂缝严重漏气以影响整体真空度。罐体有微气孔时真空度在650帕结晶器有液体镁出

现。

一般中频炉冶炼钢水硫的含硫量高达0.3%，有衬电渣钢冶炼钢水含硫量可降至（0.003-0.005%）硫含量很低，它的硫化物夹杂呈球状使得还原罐高温下，具有高的强度和韧性，即使还原罐变形也不会产生裂缝漏气保证系统真空正常。使用寿命比上述两种旧工艺提高30-35%以上。

6.2.降低生产成本

该工艺去除旧镁罐在使用过程中粘渣杂质，并无需切割而整管回收熔炼，无需截管加工费用，减少加工料损，铸成的新罐性能不降低，从而大大降低了生产还原罐的生产成本，提高了市场的竞争能力，这是上述两项工艺所做不到的。

6.3.还原罐壁厚

一般用中频炉.电弧炉炼钢∮339还原罐壁厚为32-34mmm；而用有衬电渣炉炼钢∮339还原罐壁厚为28-30mmm。主要原因是钢水纯净度高，钢的综合机械性能明显提高，还原罐壁変薄，节约材料，降低生产成本。

6.4有衬电渣坩埚炉获得纯净的钢液

电渣坩埚炉可以充分地精炼钢液，电极熔化在端头汇集成滴，熔滴脱落穿过渣池时，高碱度的熔渣与金属液滴的接触面积很大，端头可达300m2/t(钢水)，熔滴可达50m2/t钢水，而普通电弧炉钢渣接触面积仅为0.3-0.7m2/t钢水；渣池的温度也很高，达1700-2000℃，通过熔渣与钢水的化学作用可以有