[發明專利]一種礦熱電爐冶煉鎳鐵生產工藝

在審

• 申請號: 201410525046.5
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105586489A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 陳芳
• 申請（專利權）人: 陳芳
• 主分類號: C22B4/06
• 分類號: C22B4/06;C22C35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鎳鐵生產工藝，特別涉及一種礦熱電爐冶煉鎳鐵生產工 藝。

背景技術

鎳作為冶煉不銹鋼的主要合金化元素，可以改變不銹鋼的組織結構，從 而改善不銹鋼的耐腐蝕性、塑性、韌性及焊接性能。但隨著不銹鋼產量的增 大，鎳供應量日趨緊張，導致鎳的價格持續上漲，迫切需要尋求鎳替代品。 鎳鐵可以取代鎳，緩解鎳供應的緊張，降低不銹鋼的生產成本。

地殼中的鎳資源主要為硫化鎳礦和紅土鎳礦，其中紅土鎳礦資源占72％， 鎳平均品位(鎳的質量分數)可以達到1.28％，主要分布在南、北回歸線一 帶。中國鎳資源總體不足，主要分布在甘肅、云南、新疆、吉林、四川和湖 北等地，除了金川以外，多為小型貧礦。

中國目前發現的鎳礦資源非常有限，很難滿足國內不銹鋼快速生產的需 要，因此研究利用國外資源十分必要。中國有色集團和太原鋼鐵集團有限公 司在海外共同投資的年產8.5萬t緬甸達貢山鎳礦項目，是目前國內企業在 海外開發的最大紅土鎳礦工程。

紅土鎳礦生產鎳鐵的方法有濕法冶金和火法冶金，但工藝比較成熟的規 模化生產仍以火法冶金為主。主要的鎳鐵生產工藝為高爐冶煉和電爐冶煉， 但高爐冶煉污染嚴重、能耗較高，國家已于2007年明令禁止高爐生產低品位 鎳鐵。

發明內容

本發明的目的是提供一種礦熱電爐冶煉鎳鐵生產工藝，其能耗低，生產 效率高，污染低。

本發明的目的是這樣實現的：一種礦熱電爐冶煉鎳鐵生產工藝，包括以 下步驟：

1)干燥；在熔煉前首先將紅土鎳礦原料和煤粉加入回轉窯進行脫水干燥 和預還原，干燥和預還原分別在兩架回轉窯中進行：

2)焙燒還原；焙燒還原采用兩臺回轉窯，將干燥后的爐料和還原煤粉通 過膠帶運輸機加入回轉窯中，直接將還原煤粉加入到回轉窯的高溫區，焙燒 還原溫度一般控制在780～830℃之間；

3)礦熱電爐熔煉；采用兩臺72000kVA長方形交流礦熱電爐進行遮弧熔 煉，六根直徑為1400mm的自焙電極直線型排列，渣線面積達到288m²；

4)噴吹精煉；根據粗鎳鐵的成分，在一個操作位進行噴吹粉劑、噴氧升 溫、扒渣等操作，有選擇地進行脫硫、脫硅、脫碳、脫磷等工序，精煉周期 為130min左右。

作為本發明的進一步改進，所述干燥過程還包括預還原過程，預還原過 程中除了進一步脫除結晶水外，可以在高溫下將部分鎳、鐵氧化物進行預還 原，一般將爐料出窯溫度控制在650～900℃。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于，本發明采用兩臺72000kVA 長方形交流電爐進行熔煉，六根直徑為1400mm的自焙電極直線型排列，渣線 面積達到288m²，電爐操作采用高電壓、電流模式，側墻渣線部分采用銅水套 冷卻，提高電爐壽命。為了得到滿足不銹鋼生產所需的合格鎳鐵原料，有選 擇地進行脫硫、脫硅、脫碳和脫磷，采用鎳鐵精煉新工藝對粗鎳鐵金屬液進 行噴吹和升溫，從而提高了生產效率，降低了污染物的排放，降低了能耗和 成本。本發明可用于鎳鐵生產中。

具體實施方式

一種礦熱電爐冶煉鎳鐵生產工藝，包括以下步驟：

1)干燥；在熔煉前首先將紅土鎳礦原料和煤粉加入回轉窯進行脫水干燥 和預還原，干燥和預還原分別在兩架回轉窯中進行，干燥過程還包括預還原 過程，預還原過程中除了進一步脫除結晶水外，可以在高溫下將部分鎳、鐵 氧化物進行預還原，一般將爐料出窯溫度控制在650～900℃；

2)焙燒還原；焙燒還原采用兩臺回轉窯，將干燥后的爐料和還原煤粉通 過膠帶運輸機加入回轉窯中，直接將還原煤粉加入到回轉窯的高溫區，焙燒 還原溫度一般控制在780～830℃之間；

3)礦熱電爐熔煉；采用兩臺72000kVA長方形交流礦熱電爐進行遮弧熔 煉，六根直徑為1400mm的自焙電極直線型排列，渣線面積達到288m²；

4)噴吹精煉；根據粗鎳鐵的成分，在一個操作位進行噴吹粉劑、噴氧升 溫、扒渣等操作，有選擇地進行脫硫、脫硅、脫碳、脫磷等工序，精煉周期 為130min左右。