[發明專利]一種制備優質鎳鐵的方法

有效

• 申請號: 201310373656.3
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103451457A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 郭長慶
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C33/04;C22B23/00;C22C38/52
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及鎳鐵，特指一種制備優質鎳鐵的方法，屬于冶金領域。

背景技術

鎳鐵是生產不銹鋼、耐熱鑄鋼、耐熱鑄鐵、耐磨鋼和結構鋼的重要原料；鎳鐵的生產工藝分為濕法和火法兩大類，其中，火法是鎳鐵生產的主要方法。

在火法工藝中，目前主要的方法有高爐法和回轉窯預還原+礦熱爐法；其中，高爐法生產的鎳鐵由于存在著鎳的品位低、雜質元素P、S以及C?、Si含量高和渣量大等問題已經基本上不被采用了；回轉窯預還原+礦熱爐法是目前生產鎳鐵的主要方法。

紅土鎳礦隧道窯預還原+電爐精煉生產優質鎳鐵的工藝方法是在隧道窯生產還原鐵粉的基礎上發展起來的；在生產還原鐵粉時，鐵精粉與還原精煤粉在還原罐中分開放置；而預還原紅土鎳礦時，紅土鎳礦粉與還原精煤粉事先在罐外按比例進行混合，然后，將混合料裝入還原罐中進行還原；這種工藝方法不但著地加快了還原的速率、縮短了還原時間，而且提高了生產率、降低了生產成本；至于得到的預還原坯塊料中硫含量會相應有所增加而帶來的問題可以在電弧爐中通過精煉加以降低，此外，紅土鎳礦隧道窯預還原在還原段的控制溫度較低，這樣即能夠保證氧化鎳的還原，又能夠有效地抑制氧化鐵的還原，對于提高鎳鐵中鎳的品位是有益的。

在電弧爐熔煉的初期，未被還原的氧化鐵實際上是一個有效的氧化劑，它有助于合金熔體脫Si、脫P和脫C；噴吹碳粉不但促進了鎳鐵的深還原，而且有益于爐渣的渣泡沫化，從而，加快其從爐中排出；后期造還原渣可顯著地降低合金熔體的氧和硫含量，使得合金熔體成為冶煉不銹鋼、耐熱鑄鋼、耐熱鑄鐵、耐磨鋼和結構鋼的優質原料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用紅土鎳礦隧道窯預還原+電爐精煉生產優質鎳鐵的核心工藝，從而，有效的降低鎳鐵的生產成本和改善鎳鐵的質量，經檢測：鎳鐵的鎳含量20-30wt?%Ni，?0.1-0.35wt%C,?S≤0.015wt%，P≤0.03wt%，Si≤0.15wt%,?是生產不銹鋼、耐磨鋼和耐熱鑄鐵的優質原料。

技術解決方案：工藝步驟如下：

（1）生產鎳鐵的原料為：1.5-3wt%Ni的紅土鎳礦粉，粒度-200目的比例大于80%；低硫、低灰分（S≤0.2?wt%，灰分≤10?wt%）和固定碳含量≥75wt%的精煤粉，粒度-200目的比例大于70%；和氧化鈣含量≥65wt%的石灰粉，粒度-200目的比例大于50%；

（2）紅土鎳礦粉、還原精煤粉和石灰粉按重量比80-90:8-12:3-7的比例配料、稱重，配好后加入潤磨機中進行混合和研磨，料球重量比8-12:1，原料在潤磨機中混合60-90min后加入到SiC質還原罐中，裝滿前需在罐的頂部預留出10-15mm的空間用于最后裝填精煤粉以避免還原坯塊二次氧化，整個罐裝滿后，加蓋密封；

（3）將盛裝混合料的還原罐分層堆放在隧道窯窯車上，窯車在還原段停留2-3小時，還原溫度控制在1050℃-1100℃；還原結束后窯車進入冷卻段冷卻至室溫，用機械手將預還原坯塊取出；

（4）將預還原坯塊用錘式破碎機打碎，之后，送入球磨機中干磨成為粒度-100目的比例大于80%的細粉；對細粉采用3000高斯的磁選機進行選別，將選出的粉末在模具中壓制成為2-3公斤的壓塊；

（5）在電弧爐中加入壓塊總裝入量5%wt的石灰鋪底；然后，將壓塊分批加入到電弧爐中熔化；熔化期間往電爐中再加入壓塊總裝入量5-10%wt的石灰，并向熔池內噴吹碳粉，同時爐體向爐門一側傾斜排渣；熔化結束后，徹底倒掉氧化渣；

（6）再向熔池噴吹碳粉，同時，再加入壓塊總裝入量10%wt的石灰造還原渣；取樣化驗，當鐵水中的硫含量≤0.015wt%S和鐵水的溫度達到1580℃-1620℃時倒掉全部還原渣，出鐵，鐵水澆注，獲得的鐵錠即為低磷、低硫、低硅的優質鎳鐵。

附圖說明

圖1為本發明流程圖。

具體實施方式

實施例1

將紅土鎳礦粉（2.25wt%Ni，粒度-200目的比例大于80%）、精煤粉（固定碳80.2wt%，S?0.12?wt%，灰分9.8wt%，粒度-200目的比例大于70%）和石灰粉（CaO67.2wt%，粒度-200目的比例大于50%）按照85:10:5的比例配料、稱量，并連續加入到潤磨機中混合和研磨，原料在潤磨機中混合60min，料球比10:1。

將混合后的原料加入到SiC質還原罐中，裝滿前需在罐的頂部預留出12mm的空間用于最后裝填精煤粉以避免還原坯塊二次氧化，整個罐裝滿后，加蓋密封。