[發明專利]一種生產優質鎳鐵的方法

有效

• 申請號: 201310373684.5
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103436651B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 郭長慶
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C21B11/10
• 分類號: C21B11/10;C22B1/00
• 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，特指一種生產優質鎳鐵的方法。

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。鎳鐵的生產工藝分濕法和火法兩大類，其中，火法是冶煉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、回轉窯預還原+礦熱爐法和預還原+電爐熔分法；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、C和Si含量高和渣量大等問題已經基本不在采用；回轉窯預還原+礦熱爐法是目前生產鎳鐵的主要方法，但是，該方法存在著能耗高、污染嚴重和鎳鐵雜質元素含量較高等問題，預還原+電爐熔分法是鎳鐵生產工藝今后的發展方向。

轉底爐是近幾年發展起來的一種新型制備還原鐵的設備，圍繞轉底爐制備還原鐵已建立起一整套成熟的工藝，采用轉底爐生產還原鐵具有自動化程度高、產能高、生產成本低和對環境沒有污染等突出優點；過去轉底爐制備的還原鐵主要用于作為煉鐵和煉鋼用原材料，在用于還原紅土鎳礦制備鎳鐵方面很少涉及，所以，研究采用轉底爐直接還原紅土鎳礦制備鎳鐵對于降低電耗、降低鎳鐵的生產成本和減少環境污染具有重要的意義。

在電弧爐熔煉的初期，未被還原的氧化鐵成為一個有用的氧化劑，它有助于鐵水脫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轉底爐預還原+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，0.2-0.5wt%C,?S≤0.015wt%，P≤0.03wt%，Si≤0.3wt%,?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目大于80%；低硫、低灰分（S≤0.3%wt、灰份≤15%wt、揮發份≤10%wt）和固定碳含量≥75wt%的精煤粉，粒度-200目大于70%；含CaO≥65wt%、S≤0.01%wt、P≤0.01%wt的優質石灰粉，粒度-200目大于50%；

（2）紅土鎳礦粉、還原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40-60min后加入到混砂機中，同時加入原料量2-3wt%的膨潤土、4-6wt%的水和2-3wt%的糖漿拌成濕料，原料的總體水分應控制在≤9wt％；

（3）將濕料運輸至壓球機進行壓球處理，成品球呈橢圓狀，橢圓球的尺寸為：長度23-27?mm×長半軸直徑18-22?mm×短半軸直徑10-14mm；

（4）將成品球送入鏈篦機中進行烘干，烘干氣體溫度250℃-270℃，烘干至水分低于≤3?wt％后送入轉底爐系統，在轉底爐中控制還原段的溫度為1000℃-1100℃，時間4-6分鐘，從而，完成冷固結球團轉變成為金屬化球團的預還原；

（5）紅熱的金屬化球團出爐溫度≤800oC，出爐后直接進入淬火槽或淬火池中快速冷卻，將冷卻后的金屬化球團烘干并送至Φ2.1m×3m的球磨機研磨成為細粉，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；

（6）在電弧爐中加入壓塊總裝入量5wt%的石灰鋪底；然后，將碎壓塊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5-10wt%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；

（7）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≤0.01wt%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