CN111172461A - 一种表层低镍红土镍矿生产的不锈钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种表层低镍红土镍矿生产的不锈钢及其制备方法，属于钢铁冶金和不锈钢技术领域。基本成分按质量百分比计为：C0.03‑0.16wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr12.0‑22.0wt％，Ni0.6‑1.5wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al0.01‑0.05wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明把被当作废土堆放的低镍红土镍矿冶炼成高性能不锈钢，以使得低镍红土镍矿中的镍和其他金属元素得到合理有效的利用；并通过成分调整和不同的热处理工艺控制其金相组织为马氏体、回火索氏体、贝氏体，分别制得马氏体不锈钢、回火索氏体不锈钢、贝氏体不锈钢。

Description

一种表层低镍红土镍矿生产的不锈钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及表层低镍红土镍矿生产的不锈钢及其制备方法，属于钢铁冶金和不锈钢技术领域。
背景技术
目前，地球上的红土镍矿储量巨大，估计总量可以达到几千亿吨。
虽然红土镍矿中镍含量较高的红土镍矿已经得到充分的利用，但是红土镍矿中镍含量较低即低于1％的红土镍矿提镍的难度较大，目前并没有有效利用镍含量较低即低于1％的红土镍矿提镍或制备不锈钢的方法。红土镍矿中镍含量较低即低于1％的红土镍矿绝大多数被当作废弃物堆放。具体如表1和2所示。
表1：某矿山被当作废土堆放的不同区段低镍红土镍矿的不同矿石参数
Figure BDA0002378421200000011
Figure BDA0002378421200000021
表2：2014年3月13日原矿样品与还原后成分含量对照表
样品名称 Fe Co Ni Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO SiO<sub>2</sub> Mn P S
原矿样 49.50 0.025 0.35 7.98 3.47 0.019 0.21 1.23 0.20 0.055 0.18
700℃加热烘干 56.38 0.017 0.52 10.75 4.10 0.270 0.38 2.42 0.23 0.053 0.08
1100℃,30％煤 70.20 0.018 0.52 10.44 3.88 0.22 0.31 2.25 0.21 0.046 0.11
从上表1-2可以看出，某矿山被当作废土堆放的不同区段低镍红土镍矿中富含铁镍铬钴等多种有用金属元素，属于天然合金矿，是一种巨大的自然资源。如果能够得到有效利用，将会创造巨大的经济价值和社会价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何经济的利用红土镍矿的低镍表层矿生产不锈钢。
本发明提供一种表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.03-0.16wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr12.0-22.0wt％，Ni 0.6-1.5wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.01-0.05wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地，金相组织为马氏体的不锈钢，马氏体基体上均匀分布少量的平均尺寸200纳米的碳化物；马氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥900MPa；断裂强度≥1100MPa，延伸率≥12％，冲击功KV≥30J。
优选地，金相组织为回火索氏体的不锈钢，回火索氏体即铁素体基体上均匀分布平均尺寸300纳米的碳化物，铁素体的晶粒尺寸平均为3-8μm；回火索氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥400MPa，断裂强度≥500MPa，延伸率18-25％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
优选地，金相组织为贝氏体的不锈钢，晶粒平均尺寸为小于10微米；贝氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥600MPa，断裂强度≥750MPa，延伸率≥18％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
一种如上所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
S1、原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.3-1.0％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S1得到的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入200-300mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2-3的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：50-60wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：25-30wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 0.8-1.2kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯；
优选地，轧制时先预热180-200min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1230～1250℃，均热三段的温度为1200～1240℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
优选地，所述马氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.08-0.16wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在920-950℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至200-350℃，并保持恒温2小时，最终得到金相组织为马氏体的不锈钢。
优选地，所述回火索氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.08-0.16wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，终轧温度920-950℃，终轧完成后立即喷淋冷却至650-750℃，并保持恒温3-5小时进行索氏体化处理，最终得到金相组织为回火索氏体的不锈钢。
优选地，所述贝氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.03-0.08wt％；出钢后按照所需产品规格进行两阶段控轧控冷轧制和热处理制得金相组织为贝氏体的不锈钢。
优选地，所述两阶段控轧控冷轧制和热处理为第一阶段控轧控冷轧制工艺和第二阶段控轧控冷轧制工艺；
所述第一阶段控轧控冷轧制工艺为：先将冷检和修磨后的钢坯加热到1160-1220℃，然后确保第一阶段开轧温度为1070-1110℃并进行第一阶段轧制，第一阶段终轧温度为1010-1030℃，第一阶段轧制的钢坯压下量为50-80％；
所述第二阶段控轧控冷轧制工艺为：确保第二阶段开轧温度为930-960℃并进行第二阶段轧制，第二阶段终轧温度为770-820℃，并在680-720℃回火3小时以上，然后喷水快速冷却至300℃以下；
所述第一阶段轧制的钢坯压下量与第二阶段轧制的钢坯压下量总和为100％。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明把被当作废土堆放的低镍红土镍矿冶炼成高性能不锈钢，以使得低镍红土镍矿中的镍和其他金属元素得到合理有效的利用。废土堆放的低镍红土镍矿为含镍量低于1％的红土镍矿及其衍生原料，并通过成分调整和不同的热处理工艺控制其金相组织为马氏体、回火索氏体、贝氏体，分别制得马氏体不锈钢、回火索氏体不锈钢、贝氏体不锈钢，将废土堆放的低镍红土镍矿冶炼成高性能不锈钢的品种多样，适合于不同工况要求的不锈钢制备，应用范围较广，利于工业大规模的生产。且制备的不锈钢耐中性盐雾腐蚀能力不低于奥氏体不锈钢304和双相不锈钢2205，适应前述不锈钢耐蚀性的需求，生产成本较低。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
本发明要解决的技术问题是如何经济的利用红土镍矿的低镍表层矿生产不锈钢。
为解决上述技术问题，本发明提供一种表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C0.03-0.16wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 12.0-22.0wt％，Ni 0.6-1.5wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.01-0.05wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
特别地，金相组织为马氏体的不锈钢，马氏体基体上均匀分布少量的平均尺寸200纳米的碳化物；马氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥900MPa；断裂强度≥1100MPa，延伸率≥12％，冲击功KV≥30J。
特别地，金相组织为回火索氏体的不锈钢，回火索氏体即铁素体基体上均匀分布平均尺寸300纳米的碳化物，铁素体的晶粒尺寸平均为3-8μm；回火索氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥400MPa，断裂强度≥500MPa，延伸率18-25％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
特别地，金相组织为贝氏体的不锈钢，晶粒平均尺寸为小于10微米；贝氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥600MPa，断裂强度≥750MPa，延伸率≥18％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
一种如上所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
S1、原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.3-1.0％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S1得到的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入200-300mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2-3的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：50-60wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：25-30wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 0.8-1.2kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯；
特别地，轧制时先预热180-200min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1230～1250℃，均热三段的温度为1200～1240℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
特别地，所述马氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.08-0.16wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在920-950℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至200-350℃，并保持恒温2小时，最终得到金相组织为马氏体的不锈钢。
特别地，所述回火索氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.08-0.16wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，终轧温度920-950℃，终轧完成后立即喷淋冷却至650-750℃，并保持恒温3-5小时进行索氏体化处理，最终得到金相组织为回火索氏体的不锈钢。
特别地，所述贝氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.03-0.08wt％；出钢后按照所需产品规格进行两阶段控轧控冷轧制和热处理制得金相组织为贝氏体的不锈钢。
特别地，所述两阶段控轧控冷轧制和热处理为第一阶段控轧控冷轧制工艺和第二阶段控轧控冷轧制工艺；
所述第一阶段控轧控冷轧制工艺为：先将冷检和修磨后的钢坯加热到1160-1220℃，然后确保第一阶段开轧温度为1070-1110℃并进行第一阶段轧制，第一阶段终轧温度为1010-1030℃，第一阶段轧制的钢坯压下量为50-80％；
所述第二阶段控轧控冷轧制工艺为：确保第二阶段开轧温度为930-960℃并进行第二阶段轧制，第二阶段终轧温度为770-820℃，并在680-720℃回火3小时以上，然后喷水快速冷却至300℃以下；
所述第一阶段轧制的钢坯压下量与第二阶段轧制的钢坯压下量总和为100％。
具体表层低镍红土镍矿生产的不锈钢及其制备方法结合以下实施例进行说明：
实施例一：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为马氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.12wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 12.0wt％，Ni 0.6wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.01wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.3％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S2得到的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入200mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：50wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：25wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 0.8kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为马氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.12wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在920℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至200℃，并保持恒温2小时，最终得到金相组织为马氏体的不锈钢，并且马氏体基体上均匀分布少量的平均尺寸200纳米的碳化物；马氏体的不锈钢性能：屈服强度σ0.2≥900MPa；断裂强度≥1100MPa，延伸率≥12％，冲击功KV≥30J。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热180min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1230℃，均热三段的温度为1200℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
实施例二：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为马氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.16wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 17.0wt％，Ni 1.2wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.03wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.6％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S2得到的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入250mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2.5的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：55wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：27wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 1.0kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为马氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.16wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在935℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至275℃，并保持恒温2小时，最终得到金相组织为马氏体的不锈钢，并且马氏体基体上均匀分布少量的平均尺寸200纳米的碳化物；马氏体的不锈钢性能：屈服强度σ0.2≥900MPa；断裂强度≥1100MPa，延伸率≥12％，冲击功KV≥30J。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热190min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1240℃，均热三段的温度为1220℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
实施例三：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为马氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.09wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 22.0wt％，Ni 1.5wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.05wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.75％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S2得到的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入300mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在3的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：60wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：30wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 1.2kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为马氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.09wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在950℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至350℃，并保持恒温2小时，最终得到金相组织为马氏体的不锈钢，并且马氏体基体上均匀分布少量的平均尺寸200纳米的碳化物；马氏体的不锈钢性能：屈服强度σ0.2≥900MPa；断裂强度≥1100MPa，延伸率≥12％，冲击功KV≥30J。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热180-200min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1250℃，均热三段的温度为1240℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
实施例四：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为回火索氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.11wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 12.0wt％，Ni 0.6wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.01wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.3％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S1所得的不锈钢的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入200mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：50wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：25wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 0.8kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯.
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为回火索氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.11wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在920℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至650℃，并保持恒温5小时进行索氏体化处理，最终得到金相组织为回火索氏体的不锈钢；回火索氏体即铁素体基体上均匀分布平均尺寸300纳米的碳化物，铁素体的晶粒尺寸平均为6μm；回火索氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥400MPa，断裂强度≥500MPa，延伸率18-25％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热180min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1230℃，均热三段的温度为1200℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
实施例五：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为回火索氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.09wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 17.0wt％，Ni 1.0wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.03wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.5％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S1所得的不锈钢的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入250mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2.5的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：55wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：27wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 1.0kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯.
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为回火索氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.09wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在930℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至700℃，并保持恒温4小时进行索氏体化处理，最终得到金相组织为回火索氏体不锈钢；回火索氏体即铁素体基体上均匀分布平均尺寸300纳米的碳化物，铁素体的晶粒尺寸平均为3μm；回火索氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥400MPa，断裂强度≥500MPa，延伸率18-25％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热190min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1240℃，均热三段的温度为1220℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
实施例六：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为回火索氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.16wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 22.0wt％，Ni 1.5wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.05wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.75％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S1所得的不锈钢的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入00mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在3的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：60wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：30wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 1.2kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯.
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为回火索氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.16wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在950℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至750℃，并保持恒温3小时进行索氏体化处理，最终得到金相组织为回火索氏体的不锈钢；回火索氏体即铁素体基体上均匀分布平均尺寸300纳米的碳化物，铁素体的晶粒尺寸平均为8μm；回火索氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥400MPa，断裂强度≥500MPa，延伸率18-25％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热180-200min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1250℃，均热三段的温度为1240℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
实施例七：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为贝氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.03wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 12.0wt％，Ni 0.6wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.05wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.3％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S1中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入300mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：60wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：25wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 0.8kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为贝氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.03wt％；出钢后按照所需产品规格进行两阶段控轧控冷轧制和热处理制得金相组织为贝氏体的不锈钢，晶粒平均尺寸为小于10微米；性能是：屈服强度σ0.2≥600MPa，断裂强度≥750MPa，延伸率≥18％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
其中，两阶段控轧控冷轧制和热处理为第一阶段控轧控冷轧制工艺和第二阶段控轧控冷轧制工艺。
其中，所述第一阶段控轧控冷轧制工艺为：先将冷检和修磨后的钢坯加热到1160℃，然后确保第一阶段开轧温度为1070℃并进行第一阶段轧制，第一阶段终轧温度为1010℃，第一阶段轧制的钢坯压下量为50％；
所述第二阶段控轧控冷轧制工艺为：确保第二阶段开轧温度为930℃并进行第二阶段轧制，第二阶段终轧温度为770℃，并在680℃回火3小时以上，然后喷水快速冷却至300℃以下；
所述第一阶段轧制的钢坯压下量与第二阶段轧制的钢坯压下量总和为100％。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热180min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1230℃，均热三段的温度为1200℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
实施例八：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为贝氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.06wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 22.0wt％，Ni 1.0wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.01wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.5％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S1中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入200mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2-3的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：50wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：30wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 1.2kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为贝氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.06wt％；出钢后按照所需产品规格进行两阶段控轧控冷轧制和热处理制得金相组织为贝氏体的不锈钢，晶粒平均尺寸为小于10微米；性能是：屈服强度σ0.2≥600MPa，断裂强度≥750MPa，延伸率≥18％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
其中，两阶段控轧控冷轧制和热处理为第一阶段控轧控冷轧制工艺和第二阶段控轧控冷轧制工艺。
其中，所述第一阶段控轧控冷轧制工艺为：先将冷检和修磨后的钢坯加热到1220℃，然后确保第一阶段开轧温度为1110℃并进行第一阶段轧制，第一阶段终轧温度为1030℃，第一阶段轧制的钢坯压下量为50-80％；
所述第二阶段控轧控冷轧制工艺为：确保第二阶段开轧温度为960℃并进行第二阶段轧制，第二阶段终轧温度为820℃，并在720℃回火3小时以上，然后喷水快速冷却至300℃以下；
所述第一阶段轧制的钢坯压下量与第二阶段轧制的钢坯压下量总和为100％。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热200min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1250℃，均热三段的温度为1240℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
实施例九：
一种表层低镍红土镍矿生产的金相组织为贝氏体的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.08wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr 17.0wt％，Ni 1.4wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.03wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法具体包括以下步骤：
S1、所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.7％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S1中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入250mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2.5的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：55wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：28wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al 1.1kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，金相组织为贝氏体的不锈钢，在冶炼时控制碳含量为0.08wt％；出钢后按照所需产品规格进行两阶段控轧控冷轧制和热处理制得金相组织为贝氏体的不锈钢，晶粒平均尺寸为小于10微米；性能是：屈服强度σ0.2≥600MPa，断裂强度≥750MPa，延伸率≥18％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
其中，两阶段控轧控冷轧制和热处理为第一阶段控轧控冷轧制工艺和第二阶段控轧控冷轧制工艺。
其中，所述第一阶段控轧控冷轧制工艺为：先将冷检和修磨后的钢坯加热到1180℃，然后确保第一阶段开轧温度为1090℃并进行第一阶段轧制，第一阶段终轧温度为1020℃，第一阶段轧制的钢坯压下量为65％；
所述第二阶段控轧控冷轧制工艺为：确保第二阶段开轧温度为940℃并进行第二阶段轧制，第二阶段终轧温度为790℃，并在700℃回火3小时以上，然后喷水快速冷却至300℃以下；
所述第一阶段轧制的钢坯压下量与第二阶段轧制的钢坯压下量总和为100％。
其中，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，轧制时先预热190min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1240℃，均热三段的温度为1230℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
综上可见，本发明把被当作废土堆放的低镍红土镍矿冶炼成高性能不锈钢，以使得低镍红土镍矿中的镍和其他金属元素得到合理有效的利用。废土堆放的低镍红土镍矿为含镍量低于1％的红土镍矿及其衍生原料，并通过成分调整和不同的热处理工艺控制其金相组织为马氏体、回火索氏体、贝氏体，分别制得马氏体不锈钢、回火索氏体不锈钢、贝氏体不锈钢，将废土堆放的低镍红土镍矿冶炼成高性能不锈钢的品种多样，适合于不同工况要求的不锈钢制备，应用范围较广，利于工业大规模的生产。且制备的不锈钢耐中性盐雾腐蚀能力不低于奥氏体不锈钢304和双相不锈钢2205，适应前述不锈钢耐蚀性的需求，生产成本较低。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，其特征在于，所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分按质量百分比计为：C 0.03-0.16wt％，Si≤1.2wt％，Mn≤1.2wt％，Cr12.0-22.0wt％，Ni 0.6-1.5wt％，P≤0.06wt％，S≤0.020wt％，Al 0.01-0.05wt％，全O≤40ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，其特征在于，金相组织为马氏体的不锈钢，马氏体基体上均匀分布少量的平均尺寸200纳米的碳化物；马氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥900MPa；断裂强度≥1100MPa，延伸率≥12％，冲击功KV≥30J。
3.根据权利要求1所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，其特征在于，金相组织为回火索氏体的不锈钢，回火索氏体即铁素体基体上均匀分布平均尺寸300纳米的碳化物，铁素体的晶粒尺寸平均为3-8μm；回火索氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥400MPa，断裂强度≥500MPa，延伸率18-25％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
4.根据权利要求1所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢，其特征在于，金相组织为贝氏体的不锈钢，晶粒平均尺寸为小于10微米；贝氏体不锈钢的性能：屈服强度σ0.2≥600MPa，断裂强度≥750MPa，延伸率≥18％，冲击功KV≥30J；具有建筑结构及抗震功能。
5.一种权利要求2-4任一所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
S1、原料为含Fe量40％以上、含Ni量0.3-1.0％的红土镍矿；经高炉、RK-EF及其它冶炼设备冶炼成铁水或半钢水，或将其它低镍红土镍矿冶炼产品及其衍生品的低镍铁块熔化产生铁水或半钢水；
S2、将S1得到的铁水或半钢水送AOD吹炼；AOD吹炼过程中根据所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的Cr成分要求完成Cr成分的下限目标的调整，并完成主要合金元素Ni、Mn、Si的成分下限目标的调整；C含量、P含量进入最终成分下限以下，防止后期增C，留出后期操作增C和增P余量；
S3、将S2中AOD吹炼的钢水转入LF炉，向LF炉加入200-300mm厚度的还原精炼渣，对进入LF炉的钢水进行还原精炼，以便脱氧和脱硫及进行成分精确调整；还原精炼渣应将碱度CaO/SiO2控制在2-3的范围内，还原精炼渣的成分按质量百分比计为CaO：50-60wt％，其中高品质CaCO3中CaO含量总量比＞50wt％；SiO2：25-30wt％；CaF2：10wt％；其余高铝耐火砖块状料；还原精炼渣的块度小于20mm，不能有粉状料，且需要以密封防潮袋袋装；
S4、LF炉吹氩气搅拌，LF炉吹氩气搅拌的程度达到渣面吹破即可；然后按每吨钢加入Al0.8-1.2kg的方式加入铝，后续过程中钢水不再加入铝脱氧；在促进白渣形成时可以在LF炉渣表面加入铝粒，但不得用铝粉替代，防止铝粉的剧烈燃烧；
S5、LF炉吹氩气搅拌10分钟后开始保持白渣，炉渣过稀时，加入高钙比例石灰石调渣，以保持炉渣的发泡性，使得LF炉精炼与调整成分能够顺利进行；白渣保持时间在30分钟以上，保证钢中总氧含量小于40ppm，硫含量小于0.020％以下；进入白渣的状态越早，钢水纯净度越高，钢的质量越好，也越容易进行冷热加工；保持LF精炼与调整成分所消耗的时间一般不大于40分钟；
S6、精炼结束后，通过碱金属包芯线对钢水中的夹杂物进行变性处理，使得钢水的成分满足所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢的基本成分；
S7、S6中精炼结束得到的钢水送连铸机铸成板坯或方坯或矩形坯。
6.根据权利要求5所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢制备方法，其特征在于，轧制时先预热180-200min至800℃，预热应缓慢，冬季及北方更应注意；采用三段加热，分别为加热一段、加热二段和均热三段；其中：加热一段的温度≤950℃，加热二段的温度为1230～1250℃，均热三段的温度为1200～1240℃，加热速度为15min/cm；三段加热时间分别占总加热时间的百分数为：加热一段占45％，加热二段占30％，均热三段占25％。
7.根据权利要求5所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢制备方法，其特征在于，所述马氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.08-0.16wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，钢坯在920-950℃完成终轧，终轧完成后立即喷淋冷却至200-350℃，并保持恒温2小时，最终得到金相组织为马氏体的不锈钢。
8.根据权利要求5所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢制备方法，其特征在于，所述回火索氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.08-0.16wt％；出钢后按照所需产品规格进行轧制，终轧温度920-950℃，终轧完成后立即喷淋冷却至650-750℃，并保持恒温3-5小时进行索氏体化处理，最终得到金相组织为回火索氏体的不锈钢。
9.根据权利要求5所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢制备方法，其特征在于，所述贝氏体不锈钢在冶炼时控制碳含量为0.03-0.08wt％；出钢后按照所需产品规格进行两阶段控轧控冷轧制和热处理制得金相组织为贝氏体的不锈钢。
10.根据权利要求9所述表层低镍红土镍矿生产的不锈钢制备方法，其特征在于，所述两阶段控轧控冷轧制和热处理为第一阶段控轧控冷轧制工艺和第二阶段控轧控冷轧制工艺；
所述第一阶段控轧控冷轧制工艺为：先将冷检和修磨后的钢坯加热到1160-1220℃，然后确保第一阶段开轧温度为1070-1110℃并进行第一阶段轧制，第一阶段终轧温度为1010-1030℃，第一阶段轧制的钢坯压下量为50-80％；
所述第二阶段控轧控冷轧制工艺为：确保第二阶段开轧温度为930-960℃并进行第二阶段轧制，第二阶段终轧温度为770-820℃，并在680-720℃回火3小时以上，然后喷水快速冷却至300℃以下；
所述第一阶段轧制的钢坯压下量与第二阶段轧制的钢坯压下量总和为100％。
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