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冶炼技术  

采用红土镍矿及电炉生产镍铁技术

作者:佚名
次数:674
日期:2015-6-2 8:53:45

由于炼钢技术的进步,原来采用纯镍类原料冶炼合金钢和不锈钢的钢厂,从经济角度考虑已改用非纯镍类,因此,火法冶炼发展很快。处理红土镍矿的火法冶炼有两种冶炼方法,一种方法是用鼓风炉生产,另一种方法是电炉还原熔炼得到镍铁。由于鼓风炉冶炼是最早的炼镍方法之一,随着生产规模扩大、冶炼技术进步、炼钢厂对镍类原料要求的提高,以及环境保护要求的提高,这一方法已逐步被淘汰。采用电炉熔炼:

 
    (1)熔池温度易于控制,可以达到较高的温度,可处理含难熔物较多的原料,炉渣易于过热,有利于四氧化三铁的还原,渣含有价金属较少;
 
    (2)炉气量较少,含尘量较低;
 
    (3)生产容易控制,便于操作,易于实现机械化和自动化。因此,电炉熔炼是发展趋势。由于红土镍矿熔点在1600~1700K之间,组成红土镍矿的矿物氧化物稳定性依次为:CaO>SiO2>Fe203>NiO,氧化物稳定性大小决定该元素的还原性大小,因此,红土镍矿中各氧化物在还原性气氛中还原顺序为:NiO>Fe203>SiO2>CaO。为了提高镍铁产品质量,电炉镍铁冶炼采用选择性还原原理,即缺碳操作:在电炉还原熔炼的过程中几乎所有的镍氧化物都被还原成金属,而铁则不必全部还原成金属铁,铁的还原程度通过还原剂焦炭的加入量加以调整,镍的比重较大,在生产中容易造成炉墙和炉底被侵蚀或烧穿(生产周期短的不到1个月),电极事故频繁,产品含镍低。因此,电炉镍铁冶炼关键技术是:
 
    (1)延长炉龄,
 
    (2)减少电极事故,
 
    (3)提高产品含镍量和镍的回收率。
 
    电炉镍铁冶炼技术措施
 
    1)采用镁质材料筑炉,在筑炉过程中要配好粘合剂并控制用量;捣打时,每一层铺料厚度为40—60mm,并用风镐捣打紧密,捣打完扒毛后,方可铺料捣打下一层;在烘炉过程中要把水分烘干。
 
    2)采用炭砖筑炉,改炭砖平放为竖放,并在炭砖中部打眼用小石墨电极连接成整体,砖缝用炭质材料填充,同时用风镐捣打紧密。
 
    3)在筑炉时,两个出铁口要有一定高差,生产前期使用高位出铁口,当炉底侵蚀到一定程度时使用低位出铁口。
 
    4)控制配碳量和提高二次人炉电压,控制电极下插深度,防止炉底侵蚀。
 
    5)控制好渣型,尤其是渣中的FeO含量,其既影响渣的导电性,又影响渣的熔点,最终影响镍的回收率。
 
    6)镍矿在人炉前需要预先经过干燥脱水,在干燥和预热时控制好配碳量和水分,有利于减少翻渣事故发生,同时也有利于因翻渣引起的电极事故。
 
    7)电极压放时,要勤放、少放;有条件的也可改用炭素电极或石墨电极。
 
    8)加强冶炼操作,勤观查,勤调节。
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