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紅土鎳礦及電爐生產鎳鐵技術

發布時間:08-31  

由于煉鋼技術的進步,原來采用純鎳類原料冶煉合金鋼和不銹鋼的鋼廠,從經濟角度考慮已改用非純鎳類,因此,火法冶煉發展很快。處理紅土鎳礦的火法冶煉有兩種冶煉方法,一種方法是用鼓風爐生產,另一種方法是電爐還原熔煉得到鎳鐵。由于鼓風爐冶煉是最早的煉鎳方法之一,隨著生產規模擴大、冶煉技術進步、煉鋼廠對鎳類原料要求的提高,以及環境?;ひ蟮奶岣?,這一方法已逐步被淘汰。采用電爐熔煉:(1)熔池溫度易于控制,可以達到較高的溫度,可處理含難熔物較多的原料,爐渣易于過熱,有利于四氧化三鐵的還原,渣含有價金屬較少;(2)爐氣量較少,含塵量較低;(3)生產容易控制,便于操作,易于實現機械化和自動化。因此,電爐熔煉是發展趨勢。


由于紅土鎳礦熔點在1600~1700K之間,組成紅土鎳礦的礦物氧化物穩定性依次為:CaO>SiO2>Fe203>NiO,氧化物穩定性大小決定該元素的還原性大小,因此,紅土鎳礦中各氧化物在還原性氣氛中還原順序為:NiO>Fe203>SiO2>CaO。為了提高鎳鐵產品質量,電爐鎳鐵冶煉采用選擇性還原原理,即缺碳操作:在電爐還原熔煉的過程中幾乎所有的鎳氧化物都被還原成金屬,而鐵則不必全部還原成金屬鐵,鐵的還原程度通過還原劑焦炭的加入量加以調整,鎳的比重較大,在生產中容易造成爐墻和爐底被侵蝕或燒穿(生產周期短的不到1個月),電極事故頻繁,產品含鎳低。因此,電爐鎳鐵冶煉關鍵技術是:(1)延長爐齡,(2)減少電極事故,(3)提高產品含鎳量和鎳的回收率。


電爐鎳鐵冶煉技術措施


1)采用鎂質材料筑爐,在筑爐過程中要配好粘合劑并控制用量;搗打時,每一層鋪料厚度為40—60mm,并用風鎬搗打緊密,搗打完扒毛后,方可鋪料搗打下一層;在烘爐過程中要把水分烘干。


2)采用炭磚筑爐,改炭磚平放為豎放,并在炭磚中部打眼用小石墨電極連接成整體,磚縫用炭質材料填充,同時用風鎬搗打緊密。


3)在筑爐時,兩個出鐵口要有一定高差,生產前期使用高位出鐵口,當爐底侵蝕到一定程度時使用低位出鐵口。


4)控制配碳量和提高二次人爐電壓,控制電極下插深度,防止爐底侵蝕。


5)控制好渣型,尤其是渣中的FeO含量,其既影響渣的導電性,又影響渣的熔點,最終影響鎳的回收率。


6)鎳礦在人爐前需要預先經過干燥脫水,在干燥和預熱時控制好配碳量和水分,有利于減少翻渣事故發生,同時也有利于因翻渣引起的電極事故。


7)電極壓放時,要勤放、少放;有條件的也可改用炭素電極或石墨電極。


8)加強冶煉操作,勤觀查,勤調節。
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