鎳鐵生產(chǎn)工藝課件-資料下載頁(yè)
2025-01-15 19:32本頁(yè)面
【正文】 49 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 。 電硅熱法 鎳礦 → 烘干 → 破碎 → 高溫脫水煅燒成塊 → 配入熔劑 → 礦熱電爐熔化 → NiO熔體 → 倒人反應(yīng)包 → 向反應(yīng)包加入 45％硅鐵 → 倒包反應(yīng) → 粗鎳鐵 → 降 P、 Si精煉 → 鎳鐵。 電硅熱法工藝是以 Si作還原劑，在高溫條件下，對(duì) NiO、 FeO等氧化物進(jìn)行還原，生成鎳鐵。 據(jù)資料介紹，國(guó)外電硅熱法工藝是在爐外，通過(guò)倒包操作，使加入的 Si對(duì)熔體中的 NiO進(jìn)行還原，生成鎳鐵，與熱兌法生產(chǎn)微碳鉻鐵的反應(yīng)機(jī)理和工藝操作基本相同，因而，可稱之為熱兌法工藝。 火法冶煉工藝 硅鎂鎳礦通常采用火法冶金工藝處理。火法主要有兩種：一種是用鼓風(fēng)爐或電爐還原熔煉得到鎳鐵，又稱鎳鐵法；另一種是添加硫化劑進(jìn)行硫化熔煉生產(chǎn)鎳硫，又稱鎳锍法。 鎳鐵法是采用電爐熔煉，可以達(dá)到較高的溫度，爐內(nèi)的氣氛也比較容易控制。但為了保證礦石處理的經(jīng)濟(jì)性，通常要求礦石達(dá)到一定品位，所以在開(kāi)始熔煉前，首先需對(duì)礦石進(jìn)行篩選，排除風(fēng)化程度低，品位低的礦石。 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 。 所得焙砂與粒度在 10～ 30mm的揮發(fā)性煤混合一起加入電爐進(jìn)行還原熔煉 ， 產(chǎn)出粗鎳鐵合金 。 在電爐還原熔煉的過(guò)程中幾乎所有鎳和鈷的氧化物都被還原成金屬 ， 而鐵則不必全部還原成金屬 ， 鐵的還原程度可通過(guò)還原劑的加入量加以調(diào)節(jié) 。 粗鎳鐵合金再經(jīng)過(guò)精煉產(chǎn)出成品鎳鐵合金 ， 鎳鐵合金主要供生產(chǎn)不銹鋼 。 采用該法生產(chǎn)鎳鐵合金的工廠主要有法國(guó)的新喀里多尼亞多尼安博冶煉廠 、 哥倫比亞塞羅馬托莎廠和日本住友公司的八戶冶煉廠 ， 鎳鐵產(chǎn)品中含鎳20～ 30%， 全流程回收率為 90～ 95%， 鈷進(jìn)入合金 。 火法工藝主要應(yīng)用于處理硅鎂鎳礦 ， 適合于處理鎳含量 1%， 鐵含量 30%左右 ， 鈷含量低的紅土鎳礦 。 其最大特點(diǎn)是處理工藝簡(jiǎn)單 ，流程短 。 缺點(diǎn)是鈷也進(jìn)入鎳鐵合金或鎳锍中 ， 失去了鈷應(yīng)有的價(jià)值 。 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。而礦石含鎳品位的高低對(duì)火法工藝的生產(chǎn)成本起著重要的作用，低品位的礦由于冶煉時(shí)礦石量大，能耗高，冶煉成本就高，礦石含鎳提高 %，生產(chǎn)成本大約可以降低 34%，因此目前火法工藝主要處理高品位的紅土鎳礦。 濕法工藝成本上比火法低，但處理氧化鎳礦工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、工藝條件對(duì)設(shè)備要求高，因此從投資、建設(shè)周期、技術(shù)成熟的角度出發(fā)，火法仍將是鎳鐵冶煉的主導(dǎo)工藝，火法冶煉鎳鐵還可以同時(shí)回收鎳和鐵，用于不銹鋼生產(chǎn)，具有較強(qiáng)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)及產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)。綜上所述，解決火法工藝能耗高的難題以及開(kāi)發(fā)新的濕法工藝處理中低品位鎳紅土礦將是今后鎳冶煉的發(fā)展方向。 存在的問(wèn)題和展望 (1) 紅土鎳礦是鎳資源的主要形式 ,因此以紅土鎳礦為原料生產(chǎn)鎳鐵將成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。目前的鎳鐵冶煉工藝都存在一定的問(wèn)題 ,中國(guó)現(xiàn)有的鎳鐵生產(chǎn)工藝多為高爐冶煉或礦熱電爐等高能耗高污染的落后工藝 ,而相對(duì)成熟先進(jìn)的生產(chǎn)工藝掌握在少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家手中 ,因此對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn)或研發(fā)新的冶煉工藝無(wú)疑會(huì)成為我國(guó)鎳行業(yè)的熱點(diǎn)。 (2)2023年中國(guó)含鎳生鐵的產(chǎn)量折合鎳金屬量近 10萬(wàn) /t成為拉動(dòng) 2023年 6月初國(guó)際市場(chǎng)鎳價(jià)回落的主要原因 ,此后由于鎳價(jià)快速回落 ,中國(guó)一批鎳鐵生產(chǎn)企業(yè)停產(chǎn) ,國(guó)際市場(chǎng)鎳價(jià)又逐步回升 。 根據(jù)分析 ,20232023年全球鎳新增產(chǎn)能達(dá)到 67萬(wàn) /t在短期內(nèi)會(huì)造成鎳供給量相對(duì)過(guò)剩 ,對(duì)價(jià)格產(chǎn)生負(fù)面影響 ,而國(guó)內(nèi)高爐冶煉鎳鐵的成本相對(duì)較高 ,價(jià)格的下降會(huì)導(dǎo)致很多規(guī)模小 、 效率低 、 污染重的高爐冶煉鎳鐵企業(yè)停產(chǎn) ,并且隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的逐步完善和環(huán)保治理的日趨嚴(yán)格 , 高爐冶煉鎳鐵企業(yè)也將被淘汰 。 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 。 (3)目前 ,我國(guó)鎳鐵生產(chǎn)所用的紅土鎳礦原料主要依賴進(jìn)口 。 隨著近年來(lái)有色金屬價(jià)格持續(xù)高漲 , 許多礦業(yè)國(guó)家為了分享高價(jià)格帶來(lái)的高收益 ,陸續(xù)出臺(tái)了限制原礦出口或者增加原礦出口關(guān)稅等政策 ,如剛果 、 贊比亞和蒙古等國(guó) 。雖然紅土鎳礦的主要貿(mào)易國(guó)菲律賓 、 馬來(lái)西亞等國(guó)采取相關(guān)的政策 ,但這種趨勢(shì)使得原料的供應(yīng)存在極不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn) 。 因此 ,對(duì)于國(guó)內(nèi)的企業(yè)來(lái)說(shuō) ,實(shí)行走出去 的 戰(zhàn)略是必由之路 ,一方面利用其他國(guó)家豐富的礦產(chǎn)資源解決國(guó)內(nèi)資源短缺的問(wèn)題 ,另一方面又可以帶動(dòng)商品和勞務(wù)出口 ,還可以培育我國(guó)跨國(guó)公司和知名品牌 。 鑒于鎳鐵的以上發(fā)展前景和我國(guó)鎳鐵生產(chǎn)工藝存在的問(wèn)題 ， 我們要加大力度對(duì)鎳鐵生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究和改進(jìn) ： (1)我們可以針對(duì)二次電壓過(guò)低的情況 ， 重新設(shè)計(jì)變壓器 ， 降低流壓比 ，只有可以提高二次電壓 ， 使生產(chǎn)能力大幅度提高 ； (2) 二次電壓提高 ， 使得電流密度降低 ， 因此 ， 要保持或相應(yīng)提高電流密度 ， 才能保證電極有足夠的工作端長(zhǎng)度 ； (3) 擴(kuò)大極心圓直徑 ， 可以減少渣鐵對(duì)爐底的侵蝕 ， 延長(zhǎng)爐襯壽命 ； (4) 為了有效延長(zhǎng)爐襯壽命 ， 我們要選擇炭質(zhì)較少的復(fù)合材料來(lái)抵抗鎳鐵合金滲碳的化學(xué)侵蝕作用 ； (5) 同時(shí)還要注意合金成分的控制 ， 還原劑粒度的選擇以及澆鑄問(wèn)題 。 總的來(lái)說(shuō) ， 我國(guó)可以從一些價(jià)格低廉又存儲(chǔ)豐富的國(guó)家和地區(qū)進(jìn)口原料 ， 然后積極開(kāi)發(fā)和使用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝來(lái)生產(chǎn)鎳鐵 ， 以期達(dá)到相對(duì)較好的經(jīng)濟(jì)效益 。 演講完畢，謝謝觀看！
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1