用直接還原鎳礦法生產(chǎn)鎳鐵
紅土鎳礦用回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)高鎳鎳鐵
二、火法生產(chǎn)鎳鐵的生產(chǎn)工藝方法及流程
1. 電碳熱法:
紅土鎳礦—→預(yù)處理—→脫水—→造塊—→配入焦炭、熔劑—→電爐冶煉—→粗鎳鐵—→降C、Si、P、S精煉—→鎳鐵。
2. 電硅熱法:
紅土鎳礦—→預(yù)處理—→烘干—→破碎—→高溫脫水煅燒成塊—→配入熔劑—→礦熱電爐熔化—→NiO熔體—→倒入反應(yīng)包—→向反應(yīng)包加入45%硅鐵—→倒包反應(yīng)—→粗鎳鐵—→降P、Si精煉—→鎳鐵。
3. 高爐熔煉法:
紅土鎳礦—→預(yù)處理—→脫水、燒結(jié)、造塊—→配入焦炭、熔劑—→高爐冶煉—→粗鎳鐵—→精煉降Si、C、P、S—→鎳鐵。
4. 回轉(zhuǎn)窯——礦熱電爐——轉(zhuǎn)爐(RKEF)熔煉法:
紅土鎳礦—→預(yù)處理—→篩分—→干燥—→回轉(zhuǎn)窯煅燒—→熱料裝入礦熱爐冶煉—→粗制鎳鐵爐外脫硫—→轉(zhuǎn)爐中脫除Si、P、C、S、Mn等雜質(zhì)—→鎳鐵鑄塊。
5. 回轉(zhuǎn)窯直接還原法:
① 日本大江山回轉(zhuǎn)窯直接還原法:紅土鎳礦—→加水粉磨—→礦漿過濾—→加入石灰石、無煙煤混合
—→棒磨機研磨—→壓團—→鏈篦加熱機預(yù)熱—→回轉(zhuǎn)窯煅燒—→水淬—→加水粉磨—→跳汰—→磁選—→過濾—→鎳鐵粉。
② 江蘇江能新材料科技有限公司回轉(zhuǎn)窯直接還原法:
紅土鎳礦—→粗破碎—→烘干—→破碎—→加入石灰石、煤粉混合—→壓球—→回轉(zhuǎn)窯煅燒—→水淬—→加水粉磨—→磁選—→過濾—→鎳鐵粉。
三、回轉(zhuǎn)窯直接還原法與高爐法、礦熱電爐法及回轉(zhuǎn)窯+礦熱電爐法等工藝相比有如下優(yōu)點:
(1) 設(shè)備工藝簡單,維修方便;
(2) 投資少,見效快;
(3) 能耗少,降低生產(chǎn)成本;
(4) 生產(chǎn)成本低,投資回收期短;
(5) 熔煉的主要能源為煤,而不是昂貴的電能。
(6) 原料的自由選擇,可用東南亞的各種紅土鎳礦。
(7) 所產(chǎn)高鎳鎳鐵質(zhì)量高(在原礦Ni=2%,F(xiàn)e=15%,回收率為90%時,鎳鐵含Ni=11.8%左右),可直接用作不銹鋼的生產(chǎn)原料。
(8) 由其是在嚴重缺電的國家首先此工藝。
四、紅土鎳礦用回轉(zhuǎn)窯直接還原法生產(chǎn)鎳鐵的工藝和技術(shù)
熔煉方法和工藝如下:
預(yù)處理步驟是將原料紅土鎳礦烘干后,與含碳物料和熔劑石灰石混合,制球后連續(xù)給入回轉(zhuǎn)窯。在回轉(zhuǎn)窯中,物料與煤燃燒所產(chǎn)生的熱氣流逆流運動,經(jīng)受所有熔煉步驟--干燥,脫水,還原和金屬成長。金屬是在窯中半熔融條件下生成的。燒成的物料熔塊從回轉(zhuǎn)窯出來就將它急冷,磨細后,用磁選機將還原成的鎳鐵合金從排出的熔塊中分離出來。分離出來的鎳鐵呈直徑2~3毫米的沙狀顆粒, 并夾帶1~2%爐渣, 其化學組成為C=0.1%, Ni=11~14%,S=0.45%, P=0.015% 。此產(chǎn)品不管含硫多高均適用于煉鋼過程,因煉鋼時有很好的脫硫能力。沙狀顆粒在煉鋼過程中相當有利于連續(xù)加料和作為冷卻劑物料快速溶解。
回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝鎳和鐵的回收率都很高,均在90%以上。
五、江蘇江能新材料科技有限公司技術(shù)改進的歷程
公司于2008年開始對紅土鎳礦回轉(zhuǎn)窯高溫段的耐火材料進行研發(fā)。特別是針對回轉(zhuǎn)窯直接還原鎳鐵工藝開發(fā)出的高溫耐磨抗侵磚系列,配套在紅土鎳礦回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn),其使用壽命長,抗侵蝕、耐磨損等性能優(yōu)越,得到了廣大客戶的認可。
紅土鎳礦回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)鎳鐵工藝,在高溫段其物料已處于半熔或全熔狀態(tài)。針對這一特點,重點考慮的是耐材在1400—1500℃期間能夠抗侵蝕。一旦耐火材料被侵蝕,耐火材料正常運行就無法得到保障,公司通過大量實驗及調(diào)整耐材配方,研發(fā)出質(zhì)量可靠的系列產(chǎn)品,同時也得到了廣大客戶的認可,該系列產(chǎn)品均成功申請為專利產(chǎn)品。