中國特色紅土鎳礦冶煉工藝建設(shè)現(xiàn)代化鎳鐵廠-預(yù)覽頁
【正文】 鋼廢鋼。 我國不銹鋼社會(huì)積存量低，而且不銹鋼生產(chǎn)周期長，國內(nèi)不銹廢鋼資源難以快速增加，不銹廢鋼進(jìn)口也不可能大量增加，不銹鋼廢鋼緊缺的局面將繼續(xù)存在。隨著環(huán)保政策落實(shí)和市場競爭加劇，這種工藝將在近年內(nèi)淘汰。 國家《有色金屬工業(yè)長期發(fā)展規(guī)劃(2006～2020年)》中也指出：“由于硫化鎳礦資源緊缺，開發(fā)鎳土礦具有重要意義”。這些廢固、廢液、廢氣無法循環(huán)利用，環(huán)境危害大，目前我們還沒有掌握相關(guān)的無害化處理技術(shù)。 （一）國內(nèi)以紅土鎳礦為原料的鎳(鐵)冶煉工藝現(xiàn)狀 中國的現(xiàn)代化鎳鐵冶煉還處于空白狀態(tài)，目前生產(chǎn)低鎳生鐵的小高爐和小礦熱爐工藝由于高能耗、高污染，在激烈的市場競爭下正逐漸退出歷史舞臺(tái)。但隨著焦炭價(jià)位回歸合理、鎳價(jià)下跌和環(huán)保政策落實(shí)，目前高爐鎳鐵廠大部分已停產(chǎn)。 (2) 產(chǎn)品質(zhì)量難以符合煉鋼要求 高爐含鎳生鐵品位低，一般在2～8％，大多在5％以下，冶煉不銹鋼時(shí)需要配合加入較多的鎳板，這提高了單位原料鎳的成本。 (5) 污染嚴(yán)重 除去傳統(tǒng)高爐污染，氟化物的污染更嚴(yán)重。 該工藝不用焦炭，原料適應(yīng)性比小高爐好，產(chǎn)品鎳含量更高，但仍存在能耗高、效率低的缺陷。 高電耗和低效率與冷料入爐相關(guān)，大量時(shí)間和電力用于爐料升溫。 還原造锍工藝 最初在鼓風(fēng)爐內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)，由于能耗高遭到淘汰。采用該工藝的企業(yè)不多。2005年美國金屬學(xué)會(huì)調(diào)查了世界紅土鎳礦冶煉廠及年產(chǎn)量，見表1。 (2) Fe／Ni，希望在6～10，最好接近6，中Ni品位高；如果Fe／Ni10，則很難冶煉出含20％的鎳鐵，因?yàn)樵现蠪e過高，很難在回轉(zhuǎn)窯中控制氧化鐵的還原度。 典型工藝流程、主體設(shè)備結(jié)構(gòu) (1) 生產(chǎn)流程 原料場→篩分、破碎和混勻配料→回轉(zhuǎn)窯→礦熱爐→鐵包脫硫→精煉轉(zhuǎn)爐→澆鑄。鑒于國產(chǎn)設(shè)備的成熟度和運(yùn)輸條件制約，為降低投資，國內(nèi)的在建工廠采用4座回轉(zhuǎn)窯、2臺(tái)48MVA礦熱爐的方案將可以縮短建設(shè)周期，收到好的經(jīng)濟(jì)效益。礦熱爐為全封閉式，自焙電極，埋弧冶煉，還原并熔分粗制鎳鐵和爐渣，同時(shí)產(chǎn)生含Co約75％的礦熱爐荒煤氣，荒煤氣經(jīng)過凈化送到回轉(zhuǎn)窯燒嘴，與煤粉一起作為燃料，除塵灰經(jīng)處理后，返回到原料場?？蛇m用鎂質(zhì)硅酸鹽礦和含鐵不高于30％的褐鐵礦型氧化鎳礦，以及中間型礦。該工藝的脫硫和轉(zhuǎn)爐精煉工序能夠?qū)㈡囪F的有害元素降低到ISO6501標(biāo)準(zhǔn)所要求的范圍內(nèi)，為煉鋼用戶所歡迎。從含水爐料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯直到礦熱爐出鐵出渣的整個(gè)過程產(chǎn)中，爐料處于全封閉，環(huán)保節(jié)能。該工藝的大多數(shù)設(shè)備為冶金工業(yè)常用設(shè)備，以我國冶金設(shè)備制造能力，均可國產(chǎn)化，大大降低投資。 五、對(duì)RKEF技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新 雖然RKEF是成熟技術(shù)，但由于各國各地的外部條件不同，比如電和能源結(jié)構(gòu)，將影響生產(chǎn)成本。配料模型確定后，還要進(jìn)行小型工業(yè)實(shí)驗(yàn)，以獲得爐渣熔點(diǎn)、渣鐵熔分特性和合適的燒結(jié)溫度等數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)生產(chǎn)。 最后，轉(zhuǎn)爐的問題。 轉(zhuǎn)爐爐渣回收利用和鎳鐵粒化工藝也是重要的研究內(nèi)容。 (2) 篩分破碎工段。 (4) 回轉(zhuǎn)窯工段。 (6) 精煉工段。 (8) 公輔設(shè)施、廠區(qū)道路：總降、制氧、能源中心、安全供電設(shè)施、煙氣凈化、余熱(煤氣)回收設(shè)備、渣處理、噴吹煤準(zhǔn)備、水處理、機(jī)修、成品庫等。％是指干基的鎳礦含鎳量。礦價(jià)、電費(fèi)和煤價(jià)對(duì)生產(chǎn)成本的影響見圖一。 通過統(tǒng)計(jì)2001～2007年的國內(nèi)鎳價(jià)和 ～％之間的紅土鎳礦價(jià)格進(jìn)行對(duì)數(shù)趨勢(shì)分析，得到圖一中的弧線，可見，當(dāng)鎳價(jià)低于10000美元／t時(shí)，RKEF法生產(chǎn)鎳鐵是不經(jīng)濟(jì)的，當(dāng)鎳價(jià)在10000～11000美元時(shí)，RKEF法生產(chǎn)鎳鐵處于微利，當(dāng)鎳價(jià)高于11000美元時(shí)，RKEF法生產(chǎn)鎳鐵是盈利的。 RKEF工藝廣泛用于鎳鐵冶煉，技術(shù)成熟、節(jié)能環(huán)保，是國際上鎳鐵生產(chǎn)的最主要方法
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