2016-07-18來(lái)源:暫無(wú)數(shù)據(jù)
? ?鎳具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、延展性和高的化學(xué)穩(wěn)定性,是現(xiàn)代航空業(yè)、國(guó)防軍事、醫(yī)療器械、鋼鐵工業(yè)等不可或缺的重要金屬。現(xiàn)在可供人類開發(fā)利用的鎳資源只限于陸地的硫化鎳礦和氧化鎳礦。隨著品位高、開采條件好的硫化鎳礦資源漸趨枯竭,如何合理開發(fā)及處理占有世界陸基鎳資源72%的氧化鎳礦就顯得尤為重要。目前對(duì)于紅土型氧化鎳礦的處理主要分為火法工藝和濕法工藝兩大類,相對(duì)來(lái)說(shuō),火法工藝是主要的冶煉方法。使用碳質(zhì)還原劑火法冶煉氧化鎳礦生產(chǎn)鎳鐵時(shí)會(huì)產(chǎn)出含有大量雜質(zhì)元素如Fe、P、S、Si和Cr等的粗鎳鐵水,雜質(zhì)主要來(lái)源于原礦,部分來(lái)源于還原劑,其中S元素與部分元素易生成穩(wěn)定化合物并溶于鎳鐵水之中,使粗鎳鐵水中硫含量往往處于較高的狀態(tài)。因此如何降低粗鎳鐵水中硫的含量成為研究的對(duì)象。
? ? ?日向廠使用回轉(zhuǎn)窯直接還原的方法來(lái)生產(chǎn)含硫量為0.24%~0.43%的粗鎳鐵。鎳礦先進(jìn)行破碎、篩分及干燥處理,用粉煤和重油作為干燥機(jī)的燃料,在直接燃燒式的熱風(fēng)爐中進(jìn)行燃燒,用煙煤和無(wú)煙煤作為還原劑與干燥后的鎳礦混合后裝入在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行烘干,以提高電爐穩(wěn)定的燃燒溫度,以便降低電爐的電耗。把從回轉(zhuǎn)窯出來(lái)的礦加入到電爐中進(jìn)行還原時(shí),為了使大部分鎳和鐵被還原成金屬需要限制還原劑的加入量。產(chǎn)生出的粗鎳鐵采用低頻感應(yīng)爐加CaC2進(jìn)行精煉脫硫,使得脫硫效率達(dá)到93.3%,獲得如此高的脫硫率與如下因素有關(guān):
(1)CaC2的脫硫能力和速度都高于石灰和蘇打系,能使粗鎳鐵水中的Si含量升高、C含量降低,從而提高S在鎳鐵中的活度。
(2)在感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行脫硫有利于粗鎳鐵水在磁感應(yīng)力的作用下產(chǎn)生回流,與脫硫劑充分接觸,提高粗鎳鐵水溫度,增強(qiáng)反應(yīng)接觸面積,提高硫的活度,強(qiáng)化脫硫效果。
通過(guò)對(duì)鎳鐵脫硫機(jī)理的分析和不同精煉脫硫工藝的探討,可看出原料成分、冶煉工藝、還原劑、精煉脫硫工藝及操作條件對(duì)粗鎳鐵水終點(diǎn)硫含量會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。若需將鎳鐵中的硫控制在0.08%以下,一般可采用鐵水包加脫硫劑對(duì)粗鎳鐵水進(jìn)行脫硫。而需將鎳鐵中的硫控制在0.05%以下,可采用KR脫硫加脫硫劑對(duì)粗鎳鐵水進(jìn)行脫硫。對(duì)于欲將鎳鐵中的硫控制在0.03%以下,則可用感應(yīng)爐加脫硫劑、電弧爐精煉、爐外脫硫加電弧爐精煉或爐外脫硫加氧氣頂吹或加空氣底吹對(duì)粗鎳鐵水進(jìn)行脫硫。