【正文】 焦粉 /焦丁用量少時(shí) ， 被還原的金屬少 ， 而各氧化物在還原性氣氛中由易到難被還原的順序?yàn)?:NiOCoOFeO， Ni比鐵優(yōu)先還原 ， 所以合金中鎳的品位高 。主要冶煉設(shè)備為礦熱電爐，國(guó)內(nèi)個(gè)別廠家也有使用與電弧爐結(jié)構(gòu)相似的電爐生產(chǎn)（其設(shè)備最大容量為 9 MVA），其鎳礦預(yù)處理方式，冶煉工藝的具體操作，精煉工藝設(shè)備配套情況及精煉效果均不盡相同，各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比也存在一定差異。 該工藝應(yīng)注意的是 ：由于鎳團(tuán)礦處在回轉(zhuǎn)窯 300℃ 至 1400℃ 溫度條件下，使殘余吸附水蒸發(fā)，結(jié)晶水及加入熔劑中的 CaCO3分解， NiO、 FeO等氧化物還原及殘余氧化物成渣，該過(guò)程中團(tuán)礦崩潰、軟化，使產(chǎn)生的礦團(tuán)碳化物分布不均勻，易導(dǎo)致窯壁結(jié)環(huán)，對(duì)正常操作將產(chǎn)生不良影響 。為確保鎳鐵冶煉爐況穩(wěn)定，鎳礦在入爐前必須進(jìn)行脫水，造塊處理。 因不同產(chǎn)地的鎳礦成分不同， NiO及各種氧化物之間組成的化合物也有所不同，因而，在鎳鐵冶煉過(guò)程中，其實(shí)際反應(yīng)較復(fù)雜。 目前國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的鎳鐵品位主要集中在 ～ ％、 4～ 8％以及 10～ 15％，同時(shí)也有小部分廠家能生產(chǎn)含鎳量在 20％以上的鎳鐵。 全球約 2／ 3的鎳用于不銹鋼生產(chǎn) ， 因此不銹鋼行業(yè)對(duì)鎳消費(fèi)的影響居第 l位 。 財(cái)務(wù)分析 目前鎳市場(chǎng)處于低谷，電解鎳大約 10萬(wàn)元 /噸，相當(dāng)于鎳鐵為 1000元/噸度（ 1%Ni或稱一個(gè) Ni，相當(dāng)于 10Kg鎳）。 熔煉方法和工藝如下： 預(yù)處理步驟是將原料紅土鎳礦磨細(xì)后 , 與含碳物料和熔劑石灰石混合 , 然后連續(xù)給入回轉(zhuǎn)窯 。 我國(guó)使用火法利用紅土鎳礦冶煉鎳生鐵，使不銹鋼生產(chǎn)原料構(gòu)成發(fā)生了重大變革，改變了全球不銹鋼生產(chǎn)原料鎳的供需格局，也改變了世界不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局。技術(shù)變革及其快速進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，成功狙擊了國(guó)際市場(chǎng)的瘋狂炒作， 2023年 6月國(guó)際市場(chǎng)鎳價(jià)大幅下降。 我國(guó)鎳金屬生產(chǎn)技術(shù)已有重大突破，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，紅土鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鉻生鐵，生產(chǎn)出大批鎳生鐵的實(shí)際成效。 據(jù)最新資料 ， 個(gè)別技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)已經(jīng)可以生產(chǎn)出鎳含量 10％ 以上的鎳生鐵了 。 （ 4） 、同時(shí)可作為鋼水熔煉時(shí)的冷卻劑。 回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝鎳和鐵的回收率都很高，均在 90%以上。 不銹鋼與合金生產(chǎn)領(lǐng)域是鎳最廣泛應(yīng)用領(lǐng)域 。又再分為高碳（ C ％～ ％）、中碳（ C ％～ ％）和低碳（ C ％）；低磷（ P ％）與高磷（ P ％）鎳鐵。 同時(shí)采用選擇性還原工藝，合理使用還原劑，按還原順序 NiO、 FeO、 Cr2O SiO2進(jìn)行還原反應(yīng) 。 紅土鎳礦另一個(gè)特點(diǎn)是水分較高，尤其是目前我國(guó)紅土鎳礦主要進(jìn)口國(guó)菲律賓和印尼兩國(guó)氣候多雨潮濕，鎳礦中水分基本在 30～ 35％范圍波動(dòng)。熔煉過(guò)程熱能來(lái)自煤粉（或重油）燃燒放出的熱量， 其是火法冶煉鎳鐵生產(chǎn)中，設(shè)備最簡(jiǎn)單、生成金屬流程最短、綜合能耗最低的生產(chǎn)工藝。 國(guó)外火法冶煉鎳鐵主要采用此工藝，國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)含 Ni大于 10％的產(chǎn)品時(shí)亦普遍采用。 (3)成分穩(wěn)定 ， 揮發(fā)分含量適中 ， 水分含量低且穩(wěn)定 。 因此 ， 焦粉用量應(yīng)適當(dāng) 。 隨著渣中 FeO含量增加 ， 硫分配比呈下降趨勢(shì) 。2SiO2的初晶區(qū)擴(kuò)大 ， 并能稀釋爐渣 。 石灰石用量對(duì)熔煉的影響 （僅供參考） 石灰石用量對(duì)合金質(zhì)量的影響 石灰石用量對(duì) 鎳品位 的影響 石灰石用量對(duì) 金屬回收率 的影響 結(jié)果表明 ， 若不加石灰石或石灰石加入量少于一定值時(shí) ， 渣的熔點(diǎn)高 ，粘度大 ， 流動(dòng)性差 ， 被還原的鎳鐵不能沉降和渣分離 ， 而是夾雜在渣中；隨著石灰石用量的增加 ， 渣的組成趨于合理 ， 性能得到改善 ， 保證了熔煉過(guò)程的順利進(jìn)行 ， 金屬在渣中的傳質(zhì)更為充分 ， 夾雜損失少 ， 因此所得合金質(zhì)量增加 ， 金屬回收率上升 。 石灰石用量對(duì)S分布的影響主要是通過(guò)影響渣中 CaO含量和堿度來(lái)實(shí)現(xiàn) 。隨著渣中 CaO含量增加 ， P分配比呈上升趨勢(shì) 。 因此 ， 石灰石用量越多 ， LP越大 ， 合金中 P含量越低 。 時(shí)間對(duì)熔煉的影響 時(shí)間對(duì)合金質(zhì)量的影響 時(shí)間對(duì) 金屬中 Ni品位 的影響 時(shí)間對(duì) 金屬回收率 的影響 由圖可知 ， 時(shí)間對(duì)熔煉影響不大 ， 合金中鎳的品位保持在 20%左右 ，Ni的回收率隨熔煉時(shí)間增加而增加 ， 繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間 ， 鎳的回收率增加速度變緩 。 表 31 冶煉鎳鐵不同功率礦熱爐使用參數(shù)（供冶煉技術(shù)分析用） 電爐功率 /MVA 51 電極直徑 /mm 1250 1500 1380 2023 1800 1500 極心圓直徑 /mm ～ 3150 4000 3850～ 4150 4680～ 5040 6400 爐膛直徑 /mm 9000～ 9700 12500 12500～ 13200 ～ 16800 19000 16750 爐殼直徑 /mm 11000 15000 15000 18000 21000 18000 爐膛濕度 /mm 2800～ 3000 2100 5750 極心圓功率密度/(KVA/m2) ～ 1605 1910 2149 2665 1959 爐底功率密度/(KVA/m2) 160～ 196 196 197 222 180 291 二次電壓范圍 /V 180～ 270 200～ 500 260～ 520 490～ 1090 從表 31數(shù)據(jù)可以看出 ， 與生產(chǎn)硅鐵 、 錳硅 、 高碳鉻鐵同等功率礦熱電爐參數(shù)相比 ， 鎳鐵礦熱電爐電極直徑偏大 ， 極心圓功率密度 、 爐底功率密度明顯偏低 ， 而使用的二次電壓較高 。 爐料需預(yù)先在回轉(zhuǎn)窯中干燥脫水 ， 在 700～ 800℃ 條件下進(jìn)行預(yù)焙燒 。 火法工藝處理氧化鎳礦生產(chǎn)鎳鐵合金具有流程短、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但能耗較高，其操作成本中的最大構(gòu)成項(xiàng)是能源消耗，如采用電爐熔煉，僅電耗就約占操作成本的 50%，再加上氧化鎳礦熔煉前的干燥、焙燒等預(yù)處理過(guò)程的燃料消耗，能耗成本可能要占 65%以上。 因此 ,預(yù)計(jì)近年我國(guó)國(guó)內(nèi)鎳鐵的產(chǎn)量會(huì)出現(xiàn)下降 , 這將有利于鎳鐵價(jià)格的回升 ,也將有利于國(guó)內(nèi)紅土鎳礦冶煉鎳鐵的先進(jìn)工藝逐步成熟 , 冶煉成本降低 ,產(chǎn)品質(zhì)量提升