搜索
您好,歡迎來到您的網站!
  • 1
  • 2
  • 3
鎳鐵精煉工藝
專欄:常見問題
發布日期:2017-06-23
閱讀量:2750
作者:佚名
來源:常見問題
為了去除粗製鎳鐵中的雜質,采用了三步精煉工藝。首先,從礦熱爐放出粗製鎳鐵水到鐵水包中,在這裏向鐵水包內加入蘇打灰,加入的比例是每噸鎳鐵水14kg,鎳鐵水中的硫可以降到0.015~0.08%。也可以向鐵水包中噴入鈍化的鎂顆粒,這需要用特殊的蒸發器將顆粒鎂噴入鐵包內1.5m左右的深處。這種工藝可以將鎳鐵水中的硫含量降到0.015%以下(近年來中國20多家鋼鐵公司從烏克蘭引進這種工藝,應用於高爐鐵水脫硫)。將脫硫處理後的鎳鐵水上麵的渣子倒掉以後,兌入到一座用酸性耐火材料做爐襯的氧氣頂吹轉爐中。在酸性氧

為了去除粗製鎳鐵中的雜質,采用了三步精煉工藝。
首先,從
礦熱爐放出粗製鎳鐵水到鐵水包中,在這裏向鐵水包內加入蘇打灰,加入的比例是每噸鎳鐵水14kg,鎳鐵水中的可以降到0.015~0.08%。也可以向鐵水包中噴入鈍化顆粒,這需要用特殊的蒸發器將顆粒鎂噴入鐵包內1.5m左右的深處。這種工藝可以將鎳鐵水中的硫含量降到0.015%以下(近年來中國20多家鋼鐵公司從烏克蘭引進這種工藝,應用於高爐鐵水脫硫)。
將脫硫處理後的鎳鐵水上麵的渣子倒掉以後,兌入到一座用酸性耐火材料做
爐襯氧氣頂吹轉爐中。在酸性氧氣頂吹轉爐中,通過吹氧,被氧化,此時熔池的溫度快速提高。為了控製合適的熔池溫度,需要向爐內加入生產過程中產生的金屬廢棄物或者購入的含鎳的廢料。
經過脫矽處理後的鎳鐵水再被裝入到一座相同噸位的堿性氧氣頂吹轉爐中,通過頂吹氧氣,去除鎳鐵水中的
及其它雜質。為了造堿性的爐渣和降溫,向轉爐內加入石灰石。在有充足的含鎳廢料時,可以用石灰代替石灰石。
從堿性氧氣頂吹轉爐中出來的鎳鐵水中的雜質含量已經符合商品鎳鐵標準的要求,含鎳量提高到20%左右,可以作為商品鎳鐵出售。上麵這些操作是通過計算機控製係統來完成的。
3.帕布什鎳廠的主要工藝裝備和主要原料材料的消耗指標
這個工廠有兩條平行的工藝生產路線。每一條生產線上都裝備有二台回轉窯、一台變壓器功率為48MVA的礦熱爐(礦石還原爐)、一座容量為40t的酸性頂吹轉爐、一座容量為40t的堿性氧氣頂吹轉爐。二條生產線2004年產鎳鐵8.5萬t(折合鎳金屬為1.7萬t)。
主要的消耗指標是:
電能的消耗占鎳鐵總成本的30%~33%。每噸商品鎳鐵的電力消耗與礦石的鎳含量相關,在礦石鎳含量為1.5%時,電能消耗約為600kWh/t幹礦石。在礦石的鎳含量為2.5%時,每噸鎳鐵的電能消耗降到400kWh。
國外購入的含鎳1.5%~2.0%的氧化
鎳礦石,其消耗量大致是12t/t鎳鐵。還原劑無煙煤的煤粉)大約占礦石數量的8%;各種燃料的重量是50kg/t鎳鐵;氧氣80m3/t鎳鐵;石灰5kg/t焙燒前的礦石。
4.粗製鎳鐵的二步法精煉工藝
帕布什鎳鐵廠正在進行的擴建工程將采用多項先進技術。下麵介紹重點研究的二項技術(二步精煉工藝、直接
冶煉鎳基不鏽鋼)。
因為硫可以在轉爐中脫除,因此可以將鐵水包脫硫和酸性轉爐脫矽合並在一個轉爐中進行。第一個轉爐是酸性轉爐,將其改造為頂底複合吹煉的堿性轉爐,通過底吹
氣(氣),在這個轉爐中可以實現在還原性氣氛下脫矽和脫硫。
從第一個轉爐出來的鎳鐵水再進入第二個轉爐內
脫磷,在冶煉過程中要向爐內加入石灰石,保證合適的冶煉溫度。在這個轉爐中冶煉合格的鎳鐵水送到鑄造車間鑄成塊,其含鎳金屬的量為20%。
5.用粗製鎳鐵直接冶煉不鏽鋼的工藝
在上麵的二步法精煉工藝中,隻要將第二個轉爐改造為GOR轉爐,就可以直接生產出合格的300係列的不鏽鋼。現在以10tGOR轉爐采用這種工藝流程直接生產不鏽鋼的生產過程為例說明這個流程。
烏克蘭冶金學院等大學和科研機構在前蘇聯時期開發出GOR轉爐。用這種轉爐做為粗製鎳鐵精煉的第二座精煉轉爐,可以直接生產X18H9(相當於中國的0Cr18Ni9)為代表的鎳基不鏽鋼係列的各種鋼種。這種轉爐是一種頂底複合吹煉的轉爐;頂吹
氧槍通過向爐內供氧,達到脫磷的目的;底吹噴嘴數量為3個,套管式的底吹噴嘴向爐內輸送氧氣、氮氣、氬氣、天然氣及其這些氣體的混合氣體,達到脫磷(吹氧階段)、深度脫硫、脫碳的目的。這個爐子的原料除了從第一座脫矽、脫硫的精煉轉爐來的熱態鎳鐵水以外,還要加入直接來自礦熱爐的粗製鎳鐵、石灰、大量的鉻鐵(以保證成分合格為限量),從而得到合格的不鏽鋼水。這些鋼水被澆鑄成鋼錠,供給無縫管軋機或帶鋼的初軋機。
2005年6月和2006年3月,參加帕布什鎳廠工程建設並為帕布什廠的建設提供專利技術的烏克蘭專家來華進行技術交流。這期間,對使用低含鎳量的氧化鎳礦石直接生產鎳基不鏽鋼的課題進行了深入的討論。第二座精煉轉爐在頂吹氧脫磷任務完成以後,可以直接轉入GOR轉爐的基本冶煉工藝,這時的主要任務就是進行鉻的合金化。計算表明,為了冶煉合格的300係列不鏽鋼,一般要加入300kg/t的高碳鉻鐵。這些鉻鐵的
熔化和提高溫度所需要的熱量來自加入第二座精煉轉爐(GOR轉爐)中的粗製鎳鐵中的矽氧化產生的熱量。在向GOR轉爐加入鉻鐵以前,先向GOR轉爐中加入這些粗製的鎳鐵。
會談得出的結論是,這種方案將是不鏽鋼生產工藝中最有競爭力的一種創新工藝技術,用這種工藝生產不鏽鋼可以不用建設電爐熔化
廢鋼以生產初煉鋼水,節省了很多的投資。這種工藝大大的節省了熔化鎳鐵和生產初煉鋼水的電能,還使得鎳鐵精煉過程中被當做雜質而必須被氧化掉的金屬鐵直接進入不鏽鋼中,成為不鏽鋼中必須含有的金屬鐵。在有不鏽鋼廢鋼資源時,還可以直接向精煉轉爐中加入不鏽鋼廢鋼,降低熔化這些冷料所消耗的能量。
烏克蘭專家強調:用12t濕的氧化鎳礦石,生產1t的粗製鎳鐵水,其中含有140~180kg的
金屬鎳,利用上述的工藝,隻需要加入高碳鉻鐵,則可以直接生產出2t左右300係列的不鏽鋼,其成本比普通的冶煉工藝低很多。這種工藝在不直接生產不鏽鋼時,也可以生產含鎳20%的鎳鐵直接銷售。
6.這種工藝適合於
鐵合金廠或小型轉爐廠生產產品的轉型
低鎳含量的氧化鎳礦石可以從東南亞國家購入,例如可以從新克裏多尼亞的巴赫德公司的礦山或印度尼西亞矽鎂鎳礦購買、這兩個礦山的鎳礦含鎳量為2.0%~2.5%。
中國西南不鏽鋼有限公司的60tGOR轉爐已經采用氧化鎳礦生產鎳鐵的工藝技術,於2006年3月份投入正常生產。結合這兩種技術,可以設計一種低成本的不鏽鋼冶煉工藝。
這種技術適用於中國的兩類冶金企業在產品轉型時作為一種可供選擇的方案:
1.現在一批生產
矽鐵等鐵合金企業,由於價格和市場需求下降以及成本升高等原因,在虧損線的邊緣上掙紮,這些企業一般有6300~25000kVA的礦熱爐,可以投入少量的資金,在礦熱爐工序(這是投資最大的一個工序)的前麵建設一個回轉窯,在其後麵建設一個鎳鐵的精煉車間(2座轉爐),生產鎳鐵。如果資金條件好,可以一次性的建設成生產不鏽鋼連鑄坯的聯合生產線。資金條件不好時,可以分為兩期建設。
如果向日葵视频下载安装ioses設計能力設定在帕布什公司的一半,即年產4.25萬t鎳鐵,則流程可以設計為:2套回轉窯、2台25MVA的礦熱還原爐(也可以采用4×12.5MVA的礦熱還原爐、或者其它功率的礦熱爐組合)、一台40t的一次精煉爐、一台40t的二次精煉爐、
鑄鐵機。資金允許時,可以將一次精煉轉爐設計為複合吹煉轉爐,二次精煉的轉爐設計為GOR不鏽鋼精煉轉爐,後麵再配套一台不鏽鋼連鑄機或者鑄錠係統,年產鎳含量在9%左右的不鏽鋼10萬t。如果在轉爐生產過程加入不鏽鋼廢鋼以平衡溫度,產量可以提高。
2.轉爐流程的冶金工廠:生產普通鋼的小型轉爐由於能耗高、環境汙染嚴重、勞動效率低下、消耗高等原因,必將被淘汰。這些工廠有原料場,有20~40t的轉爐,也有連鑄機,可以充分利用現有的資產生產鎳鐵,進而生產不鏽鋼。15~50t的轉爐對於普通鋼生產是小爐子,但是如果做為生產鎳鐵和不鏽鋼的轉爐,將成為適宜的爐型。由於GOR轉爐的爐容比小,鋼鐵廠的轉爐改造為精煉轉爐後,每一爐的
出鋼量將有大的提高。在中國鋼鐵行業調整的大形勢下,這是值得小型轉爐工廠研究的一種工藝。
7結論
烏克蘭帕布什鎳鐵廠采用的“最佳鎳鐵”冶煉工藝,在2004年創造了利潤率高達200%的驕人業績,這個安全值得向日葵视频下载安装ioses認真研究。這對中國以礦熱爐為主要生產設備的鐵合金廠轉產鎳鐵提供了有益的思路;對於中國麵臨淘汰的小型轉爐煉鋼生產企業也提供了一種可供選擇的轉產方案。

上一頁:矽錳生產方法是什麽?
下一頁:礦熱爐的介紹(類別、用途、結構、原理)