鎳鐵生產(chǎn)工藝-文庫吧資料
2025-01-19 19:31本頁面
【正文】 C02， CaO在熔煉溫度下不會被還原 ， 因此隨石灰石用量增加 ， 渣中 CaO含量就增加 。 用石灰石脫硫 ， 碳酸鈣受熱分解 ， 形成的 CaO有很高的活性 ， 脫硫能力強 ， 并且放出的 C02能起到攪拌作用 ， 加強傳質(zhì) ， CaO脫硫時 ， 在固體石灰表面生成的 CaS是多孔質(zhì)的 ， 利于 S2向其內(nèi)的 CaO表面擴散 。 綜上 所述 ， 石灰石的加入不僅調(diào)整了堿度 ， 降低了爐渣的熔點和粘度 ，也影響著金屬的回收率和合金中鎳的品位 。 但當(dāng)石灰石用量超過一定值以后 ， 石灰石的分解產(chǎn)生的 CO2增加 ， 這些 CO2在高溫下和焦粉反應(yīng) ，消耗部分還原劑 ， 使得熔煉的有效還原劑減少 ， 因而造成合金質(zhì)量下降 ， 金屬回收率下降 ， 鎳的品位上升 ， 這與焦粉用量少時鎳鐵品位高而金屬回收率低的規(guī)律一致 。 金屬回收率 :鎳 鈷 鐵 ， 符合選擇性還原原理 ， 鎳優(yōu)先還原 。爐渣與合金成分關(guān)系表明：增加渣中 CaO含量能抑制硅的還原 。 所用紅土鎳礦含 SiO2高達 %， MgO含量為 %， CaO只有 %，爐渣的自然堿度低 ， 粘度大 ， 對于金屬與渣的分離和金屬回收率的提高十分不利 ， 需往爐料中加入石灰石作為熔劑造渣 ， 增加渣中所必需的成分氧化鈣 ，降低渣的熔化溫度 ， 降低粘度 ， 增加堿度 ， 還可減少渣的比重 ， 這對熔煉操作很有價值 ， 因為爐渣可以在更低的溫度下保持良好的流動性 。2SiO2的初晶區(qū) 。 加入一定量石灰石使渣的組成進入 CaOMgO 總的來說 ， 由于酸性渣中脫磷效果不明顯 ， 在渣量很大的情況下仍有相當(dāng)一部分 P進入合金 ， 且 LP隨焦粉用量增加 、 渣中 FeO含量減少而減少時對進入合金的總 P的改變不大 ， 但隨焦粉用量增加 ， 被還原的金屬增加 ， 合金質(zhì)量的相對增加量大 ， 導(dǎo)致合金中 P含量降低 。 此外 ， 在一定的條件下 ， 增加爐渣中 FeO含量會使?fàn)t渣的粘度顯著降低 ， 流動性增強 。 隨焦粉用量增加 ， 被還原的鐵就會增加 ， 因此渣中 FeO含量減少 ， 對脫硫有利 ， 從而合金中 S含量降低 。 另外 ，不可忽視的是 ， 隨焦粉用量增加 ， 合金質(zhì)量大大增加 ， 在進入合金中的總 S改變不大的情況下 ， 合金中的 [S]質(zhì)量分?jǐn)?shù)會下降 。 焦粉用量對合金中 S含量的影響 渣中 FeO含量對 LS的影響 隨著焦粉用量的增加 ， 合金中 S含量減少 。 焦粉用量少時 ， 鎳的品位高 ， 由于熔煉過程中 ， 鎳在合金和渣中存在一個平衡 ， 鎳鐵中 Ni品位高 ， 渣含鎳也高 ， 而且渣的化學(xué)損失 (鎳的氧化物 )和物理損失 (渣中夾帶 )也增加 ， 鎳的回收率降低 。 焦粉用量直接影響還原熔煉的氣氛 ， 決定鎳的品位和金屬回收率 。FeO的含量還決定爐渣的氧勢 ， 從而決定鎳鐵中碳 、 硅 、 鉻 、 磷等雜質(zhì)的含量 ， 熔渣 FeO過低 ， 造渣困難 ， 爐渣的反應(yīng)能力低 ， FeO過多又會增加金屬損失及爐襯侵蝕 。 焦粉用量還影響渣中 FeO的量 ， 焦粉用量越多 ， 被還原的鐵越多 ， 渣中FeO的量就越少 。鎳的回收率在焦粉用量超過一定值后增長平緩 ， 說明焦粉用量達到一定值后再增加 ， 對提高鎳的回收率作用不大 ， 要想繼續(xù)增加鎳的回收率 ， 應(yīng)該從減少渣中鎳的損失方面考慮 。 焦粉 /焦丁用量少時 ， 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為 :NiOCoOFeO， Ni比鐵優(yōu)先還原 ， 所以合金中鎳的品位高 。 焦炭中的硫 、 磷等有害雜質(zhì)含量高時 ， 勢必造成產(chǎn)品中有害雜質(zhì)含量升高 ， 從而冶煉時對有害雜質(zhì)的脫除有更加嚴(yán)格的要求 。 灰分含量高 ， 單位焦炭提供的熱量和還原劑就少 。 熔煉對焦炭的質(zhì)量要求如下 :(l)含碳量高 ， 灰分低 。主要冶煉設(shè)備為礦熱電爐，國內(nèi)個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，各項指標(biāo)對比也存在一定差異。 電碳熱法是以 C作還原劑，在電能高溫條件下，對鎳礦中的 NiO、 FeO等氧化物進行還原，冶煉出鎳鐵，因而，在電爐冶煉過程中，調(diào)整合適的配炭量，限制 FeO還原，可生產(chǎn)出 Ni含量較高的電爐鎳鐵。 由于國家限制 400 m3以下小高爐的使用，而使用礦熱電爐，利用低鎳高鐵鎳礦，直接生產(chǎn)低 Ni鎳鐵，其工藝的合理性和易操作性，似乎不及高爐法，因而采用大容量高爐冶煉低 Ni鎳鐵值得關(guān)注和研究。在國內(nèi)，近年采用的火法冶煉鎳鐵較為普遍，主要是借用于現(xiàn)有煉鐵小高爐直接轉(zhuǎn)產(chǎn)，具體操作與小高爐生產(chǎn)生鐵操作相似，特別適合于使用低 Ni、高 Fe鎳礦生產(chǎn)低 Ni鎳鐵（含鎳生鐵）。 該工藝應(yīng)注意的是 ：由于鎳團礦處在回轉(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，該過程中團礦崩潰、軟化，使產(chǎn)生的礦團碳化物分布不均勻，易導(dǎo)致窯壁結(jié)環(huán)，對正常操作將產(chǎn)生不良影響 。 該工藝?yán)没剞D(zhuǎn)窖全程對鎳團礦進行脫水、焙燒， NiO、 FeO等氧化物還原，金屬物聚集，最后生成融態(tài)海綿狀夾渣鎳鐵。 不同的鎳礦處理工藝的投資費用及工藝操作難度不同，對整個鎳鐵冶煉工藝綜合能耗及產(chǎn)品質(zhì)量的影響也有所不同，因而，隨著我國鎳鐵生產(chǎn)的規(guī)?；?，選擇何種鎳礦預(yù)處理方式，值得分析。 ②回轉(zhuǎn)窯烘干 → 造塊 → 豎爐燒結(jié)、預(yù)還原。為確保鎳鐵冶煉爐況穩(wěn)定，鎳礦在入爐前必須進行脫水，造塊處理。紅土鎳礦的礦物組成主要是鐵頑輝石 ()，鱗石英 (SiO2)和透輝石(CaMgSi2O6)。 不同鎳礦類型 ， 成分波動范圍為： Ni ％ ～ ％ ， Fe 6％ ～ 50％ ， MgO ％ ～ 32％ ， Si025％ ～ 58％ ， Al2O3 1％～ 15％ ， P ％ ～ ％ ， S ％ ～ ％ 。 NiO+C→ Ni+CO ↑ (1) T=420℃ FeO+C→ Fe+CO ↑ (2)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1