红土镍矿用回转窑直接还原生产高镍镍铁
一、火法生产镍铁的生产工艺方法及流程
1、电碳热法:
□□红土镍矿—→预处理—→脱水—→造块—→配入焦炭、熔剂—→电炉冶炼—→粗镍铁—→降C、Si、P、S精炼—→镍铁。
2、 电硅热法:
□□红土镍矿—→预处理—→烘干—→破碎—→高温脱水煅烧成块—→配入熔剂—→矿热电炉熔化—→NiO熔体—→倒入反应包—→向反应包加入45%硅铁—→倒包反应—→粗镍铁—→降P、Si精炼—→镍铁。
3、 高炉熔炼法:
□□红土镍矿—→预处理—→脱水、烧结、造块—→配入焦炭、熔剂—→高炉冶炼—→粗镍铁—→精炼降Si、C、P、S—→镍铁。
4、 回转窑——矿热电炉——转炉(RKEF)熔炼法:
□□红土镍矿—→预处理—→筛分—→干燥—→回转窑煅烧—→热料装入矿热炉冶炼—→粗制镍铁炉外脱硫—→转炉中脱除Si、P、C、S、Mn等杂质—→镍铁铸块。
5、 回转窑直接还原法:
a) 日本大江山回转窑直接还原法:
□□红土镍矿—→加水粉磨—→矿浆过滤—→加入石灰石、无烟煤混合—→棒磨机研磨—→压团—→链篦加热机预热—→回转窑煅烧—→水淬—→加水粉磨—→跳汰—→磁选—→过滤—→镍铁粉。
b) 朝阳重型建材机械回转窑直接还原法:
□□红土镍矿—→粗破碎—→烘干—→破碎—→加入石灰石、煤粉混合—→压球—→回转窑煅烧—→水淬—→加水粉磨—→磁选—→过滤—→镍铁粉。
二、回转窑直接还原法与高炉法、矿热电炉法及回转窑+矿热电炉法等工艺相比有如下优点:
(1)设备工艺简单,维修方便;
(2)投资少,见效快;
(3)能耗少,降低生产成本;
(4)生产成本低,投资回收期短;
(5)熔炼的主要能源为煤,而不是昂贵的电能。
(6)原料的自由选择,可用东南亚的各种红土镍矿。
(7)所产高镍镍铁质量高(在原矿Ni=2%,Fe=15%,回收率为90%时,镍铁含Ni=11.8%左右),可直接用作不锈钢的生产原料。
(8) 由其是在严重缺电的国家首先此工艺。
三、红土镍矿用回转窑直接还原法生产镍铁的工艺和技术
□□熔炼方法和工艺如下:
□□预处理步骤是将原料红土镍矿烘干后,与含碳物料和熔剂石灰石混合,制球后连续给入回转窑。在回转窑中,物料与煤燃烧所产生的热气流逆流运动,经受所有熔炼步骤--干燥,脱水,还原和金属成长。金属是在窑中半熔融条件下生成的。烧成的物料熔块从回转窑出来就将它急冷,磨细后,用磁选机将还原成的镍铁合金从排出的熔块中分离出来。分离出来的镍铁呈直径2~3毫米的沙状颗粒, 并夹带1~2%炉渣, 其化学组成为C=0.1%, Ni=11~14%, S=0.45%, P=0.015% 。此产品不管含硫多高均适用于炼钢过程,因炼钢时有很好的脱硫能力。沙状颗粒在炼钢过程中相当有利于连续加料和作为冷却剂物料快速溶解。
□□回转窑生产工艺镍和铁的回收率都很高,均在90%以上。
四、朝阳重型建材机械制造有限公司技术改进的历程
□□在详细介绍本方法之前,让我们简单回顾朝阳重型建材机械制造有限公司以往技术改进的历史。
□□从印度尼西亚进口高品位镍铁生产镍铁始于2009年,为炼不锈钢厂提供原料。从那时起,努力提高生产能力、镍回收率、产品性能和节省能耗。
□□下表所示为朝阳重型建材机械制造有限公司主要生产过程的技术改进历史。
年 |
项目地址 回转窑台数 |
每台窑给矿量 原矿吨/日 |
镍产量 吨/年 |
镍回收率% |
能耗 千卡/吨矿 |
2010 |
江苏南通 一台窑运转 |
500 |
3060 |
90 |
1320×103 |
2010 |
江苏南通 二台窑运转 |
500 |
6256 |
92 |
1320×103 |
2011 |
江苏南通 一台窑运转 |
1000 |
6324 |
93 |
1320×103 |
2012 |
江苏南通 二台窑运转 |
1000 |
12648 |
93 |
1320×103 |
2012 |
江苏南通 四台窑同时运转 |
500(二条) 1000(二条) |
18904 |
平均 92.67 |
1320×103 |
2012 |
江苏泰州 |
1000(四条) |
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在建 |
五、各方法优缺点
□□下表列出了朝阳重型建材机械制造有限公司法、大江山厂法及矿热炉法冶炼镍铁的优缺点。
|
回转窑直接还原法 |
回转窑+ 矿热炉法 |
矿热炉法 | |
朝阳重型建 材机械法 |
大江山法 | |||
熔炼能源 |
煤 |
煤 |
煤 + 电 |
电 |
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