[發(fā)明專利]用紅土礦冶煉含鎳鐵水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910075009.8
• 申請(qǐng)日: 2009-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN101603140A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉復(fù)興;高祥明;張華;薜丹宏;郭東;范建軍;羅勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C33/04
• 分類號(hào): C22C33/04;C22C38/08
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司
• 代理人: 王思俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用紅土礦冶煉含鎳鐵水的方法。

背景技術(shù)

近20多年來鎳價(jià)起伏跌宕是造成不銹鋼產(chǎn)業(yè)收益性不穩(wěn)定的主要因素，獲取廉價(jià)的鎳資源是不銹鋼企業(yè)追求的目標(biāo)之一。含鎳礦主要有硫化礦和紅土礦(氧化礦)兩種，由于硫化礦枯竭，用紅土礦冶煉含鎳鐵水便被冶金行業(yè)重視。現(xiàn)在，用紅土礦冶煉含鎳鐵水的工藝主要分為火法、濕法兩種。氧化礦冶煉工藝有電爐法，高壓酸浸出法和小型高爐法。濕法由于環(huán)境污染與回收率等問題在國內(nèi)應(yīng)用并不多見，火法中的電爐法的耗電量(25千kwh/噸)過多，競爭力不足(2.6U$/lb)；燒結(jié)、小型高爐法盡管成本較低，但由于環(huán)保國家政策的限定逐步淘汰，失去了其競爭力，這樣取消燒結(jié)工藝改用冷固結(jié)團(tuán)塊和特殊豎爐工藝的開發(fā)研究工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有用紅土礦冷固結(jié)團(tuán)塊冶煉含鎳鐵水的上述不足，本發(fā)明提供一種成本低、滿足環(huán)保的要求的用紅土礦冷固結(jié)團(tuán)塊冶煉含鎳鐵水的方法。

本用紅土礦冶煉含鎳鐵水的工藝流程包括下述依次的步驟：混料、壓團(tuán)、配料、冶煉、豎爐冶煉出含鎳鐵水，將含鎳鐵水送往煉鋼廠或?qū)⒑囪F水鑄造成鐵錠。

下面分步說明本用紅土礦冶煉含鎳鐵水的方法，它包括下述依次的步驟：

(一)混料

采用下述原料的三組配比方式中的任一種，制備紅土礦混合料。

(1)組成紅土礦混合料的原料的質(zhì)量份配比為：

紅土礦：68～88????膨潤土：1～2水：7～10

將紅土礦、膨潤土、熔劑與水混合均勻。

(2)組成紅土礦混合料的原料的質(zhì)量份配比為：

紅土礦：48～83????膨潤土：1～2

水：7～10?????????煤粉：5～20

將紅土礦、膨潤土、熔劑、煤粉與水混合均勻。

(3)組成紅土礦混合料的原料的質(zhì)量份配比為：

紅土礦：34～83????膨潤土：1～2

水：7～10?????????鋼廠伴生廢料混合料：3.4～44

上述三組配比中還可加入6～11份的水泥作為粘接劑。

鋼廠伴生廢料主要是鐵鱗、除塵灰及鐵屑。

把紅土礦、鋼廠伴生廢料、膨潤土與水料混合均勻。

上述三組原料中的所有的固體原料均需磨細(xì)到公制200目以下的比例占到60％以上，最大粒徑為1mm。對(duì)紅土礦的成分無特殊要求。

(二)壓團(tuán)

把混合料置入壓團(tuán)機(jī)壓團(tuán)，然后將團(tuán)塊烘干或養(yǎng)護(hù)到規(guī)定的強(qiáng)度(強(qiáng)度的要求≥700N/個(gè)；團(tuán)塊直徑或每個(gè)邊長在1.5～5cm之內(nèi)，形狀無要求。)

(三)配料

將烘干或養(yǎng)護(hù)好的團(tuán)塊，按照一批焦炭與一批冷固團(tuán)塊及熔劑的方式，加入具有鐵口與風(fēng)口的小型高爐或豎爐中，上述原料的質(zhì)量份配比為：

團(tuán)塊60～80????焦炭20～40????熔劑：5～20

熔劑指白灰、石灰石、硅石與螢石中的一種或兩種或三種或四種。

可加入6～10份的渣鋼，渣鋼為煉鋼渣經(jīng)破碎、磁選等工序后鐵品位在85％以上、粒度在10mm～200mm的附產(chǎn)品。

(四)冶煉

將上述配好的原料從爐口加到豎爐或具有鐵口與風(fēng)口(一般用單鐵口與單風(fēng)口)的小型高爐中，并加入焦炭冶煉，冶煉時(shí)的熱風(fēng)溫度不低于530℃，一般為530℃～1150℃，富氧率0～20％，利用系數(shù)2.0～10。熱風(fēng)可由耐火材料砌筑的簡易熱交換器提供。爐料不斷下降的同時(shí)不斷升溫，原料溫度達(dá)到800℃后，含碳球內(nèi)部發(fā)生氧化鎳、氧化鐵與碳的直接還原反應(yīng)；隨著爐料下降，溫度升高，達(dá)到1200℃后，發(fā)生氧化鉻與碳的直接還原反應(yīng)；爐料的繼續(xù)下降，含鎳及鐵的金屬液形成，并進(jìn)行渣鐵分離，最后進(jìn)行出渣、出鐵完成不銹鋼母液的冶煉。鐵水中的磷與鎳的質(zhì)量百分比達(dá)到下述要求即可：

P≤0.035％Ni??1.5～8.0％。

(五)出含鎳鐵水

將冶煉成的含鎳鐵水將含鎳鐵水送往煉鋼廠或鑄造成鐵錠。

冶煉出的含鎳鐵水成分的質(zhì)量百分配比為：

C：4.0～5.5％Si：0.8～3.5％Mn：0.5～2.5％P：0.025～0.060％

S：0.09～1.00％Cr：1.5～6.5％Ni：1.5～6.5％，

冶煉鋼渣組成為：