洛阳建材建筑设计研究院RKEF法冶炼镍铁工艺介绍---王群红 - 副本要点
rkef火法冶炼镍铁工艺流程
rkef火法冶炼镍铁工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!1. 原料准备镍矿石:选择富含镍的矿石,如红土镍矿或硫化镍矿。
RKEF工艺技术
精心整理RKEF 工艺技术(“回转窑-矿热炉”法)始于20世纪50年代,由Elkem 公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功,由于产品质量好、生产效率高、而且节能环保,RKEF 工艺很快取代了鼓风炉工艺。
随着冶金科学技术的发展,RKEF 工艺也吸纳了包括自动化、清洁生产在内的众多最新技术成果,在设计制造、安装调试和生产操作上日臻成熟,已成为世界上生产镍铁的主流工艺技术,占据统治地位。
目前全球采用RKEF 工艺生产镍铁的公司有十几家,生产厂遍及欧美、日本、东南亚等地,其中最大年产能达7~8万t 金属镍,在长期的经营中,尽管世界镍行业风云变幻、镍价大起大落,但这些镍铁厂大都保持着良好的业绩。
2005年美国金属学会调查了世界红土镍矿冶炼厂及年产量,见表1。
????表1??2005年美国金属学会调查的世界红土镍矿冶炼厂及年产量??这13家镍冶炼厂的年产量总计约36.5万t ,约占世界原生镍总产量的30%,占红土矿火法冶炼镍铁产量的8l %(2007年世界总产镍量142万t ,氧化镍矿的贡献为42%,以镍铁形式生产金属镍量约45万t)。
????(三)RKEF ??1??对于“回转窑??(1)Ni ??(2)Fe /Ni ??(3)MgO/SiO2??以上3????2??(1)生产流程??原料场→??(2)??2台5.0×??(3)工艺概述??????埋弧冶炼,炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料,用于道路建设、制砖。
??矿热炉的产品是粗制镍铁,出铁前预先在铁水包加脱硫剂,出铁同时脱硫,粗制镍铁含Si 、C 、P 等杂质,需要继续精炼,扒渣后,兑入酸性转炉,吹氧脱硅,同时加入含镍废料以防铁水温度偏高,脱硅后扒渣(或者挡渣出铁),兑入碱性转炉,吹氧脱磷、脱碳,同时加入石灰石造碱性渣,碱性转炉精炼后的镍铁水送往浇注车间,铸成合格的商品镍铁块或者制成粒状镍铁。
??(4)工艺特点??①原料适应性强。
可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30%的褐铁矿型氧化镍矿,以及中间型矿。
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺中冶华天南京工程技术有限公司王刚摘要:本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺,并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法,此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。
研究开发高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为未来开发的趋势。
关键词:镍铁;矿热炉;RKEF法1 前言金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性,耐腐蚀,能磁化等一系列特性,广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业,在国民经济的发展中具有极其重要的地位。
全球约2/3的镍用于生产不锈钢,镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。
镍原料多数源自红土镍矿,红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床,世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家。
我国镍矿资源储量中70%集中在甘肃。
红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品,其中硫镍,氧化镍可供镍精炼厂使用,以解决硫化镍原料不足的问题。
至于镍铁更是便于用于制造不锈钢,降低不锈钢的生产成本。
2 镍铁火法冶炼工艺分类含镍硫化矿目前主要采用火法处理,通过精矿焙烧反射炉(电炉或鼓风炉)冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。
氧化矿主要是含镍红土矿,其品位低,适于湿法处理;主要方法有氨浸法和硫酸法两种。
氧化矿的火法处理是镍铁法。
2.1 高炉法高炉生产生铁历史悠久,但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明(刘光火)和研究的结果。
高炉生产镍铁的流程主要是:矿石干燥筛分(大块破碎)——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。
工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点:(1)要用优质的焦炭作为熔炼的燃料,焦炭的耗能量很大,能耗高;(2)产品镍含量通常在2~8%,大多在5%以下,镍品位低,杂质含量高,一般用于200系的不锈钢生产。
(3)在冶炼的过程中有害气体的排放量大,比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石,萤石加入量占炉料总量的8~15%,然而在国内,镍铁小高炉没有设置脱氟设备,全部放散,从而导致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。
RKEF冶炼工艺概述
RKEF法冶炼工艺概述前言目前,国内外红土镍矿的处理方法主要有火法和湿法两种冶炼工艺,湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂,浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子,常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺(HPAL)、常压酸浸工艺(PAL)和氨浸工艺(Caron)。
火法工艺是在高温条件下,以C作还原剂,对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物进行还原而得。
火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点,已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。
目前国内外主要有4种火法工艺:烧结—高炉流程(BF法);回转窑—电炉熔炼流程(RKEF法);多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺;日本大江山回转窑直接还原法。
其中,RKEF 法是当今世界上火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺,广泛地应用于各国冶炼厂家。
RKEF(Rotary Kiln-Electric Furnace)法始于上世纪50年代,由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功,具有产品质量好、生产效率高、节能环保等优点。
在不锈钢产量大幅增幅的驱动下,RKEF法镍铁的生产能力急剧增加。
我国冶炼镍铁电炉炉容在不断地扩大。
额定容量25MVA的炉型已经逐步退出主体炉型,进而33MVA、36 MVA、48MVA、51MVA成为主体炉型。
与此同时,我国矿热炉生产镍铁的工艺流程更加合理,矿热电炉的总体装备水平大幅度提高,冶炼工艺技术更加成熟。
下面将概括介绍和讨论矿热电炉利用红土镍矿采用RKEF法冶炼镍铁的工艺技术。
1工艺流程概述利用红土镍矿生产镍铁的RKEF冶炼工艺流程如图1.1:图1.1RKEF工艺流程图工艺流程主要包含以下几个阶段:(1)在露天料场进行红土矿的晾晒;大块红土矿的破碎、筛分、混匀。
(2)应用干燥窑对红土矿进行干燥;应用回转窑进行红土矿的焙烧预还原。
以此获得焙砂。
(3)矿热电炉熔炼焙砂生产含镍生铁。
(4)回转窑与电炉余热的利用。
(5)粉尘的收集与再利用。
对RKEF法工艺的流程,矿石内部的成分尤为重要,其中有至少3个指标,在生产时需要关注:(1)Ni品位,控制在1.5以上,最好2.0以上。
RKEF工艺技术
RKEF技术(“回转窑-矿热炉”法)始于20世纪50年代,由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功,由于产品质量好、生产效率高、而且节能环保,RKEF工艺很快取代了鼓风炉工艺。
随着冶金科学技术的发展,RKEF工艺也吸纳了包括自动化、清洁生产在内的众多最新技术成果,在设计制造、安装调试和生产操作上日臻成熟,已成为世界上生产镍铁的主流工艺技术,占据统治地位。
目前全球采用RKEF工艺生产镍铁的公司有十几家,生产厂遍及欧美、日本、东南亚等地,其中最大年产能达7~8万t金属镍,在长期的经营中,尽管世界镍行业风云变幻、镍价大起大落,但这些镍铁厂大都保持着良好的业绩。
2005年美国金属学会调查了世界红土镍矿冶炼厂及年产量,见表1。
表1 2005年美国金属学会调查的世界红土镍矿冶炼厂及年产量这13家镍冶炼厂的年产量总计约万t,约占世界原生镍总产量的30%,占红土矿火法冶炼镍铁产量的8l%(2007年世界总产镍量142万t,氧化镍矿的贡献为42%,以镍铁形式生产金属镍量约45万t)。
可见,在世界范围,以廉价的红土镍矿为原料,采用RKEF火法冶炼镍铁的工艺技术具有很强的适用性和经济性。
(三)RKEF工艺介绍1、对原料的要求对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程,矿石成分很重要,有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的:(1) Ni品位,希望在以上,最好以上。
(2) Fe/Ni,希望在6~10,最好接近6,中Ni品位高;如果Fe/Ni>10,则很难冶炼出含20%的镍铁,因为原料中Fe过高,很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。
(3) MgO/SiO2,在~0.65较合适,少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。
以上3个条件只是合适的条件,而不是必须的条件,在矿石条件不符合上述要求时,可以生产品位较低的镍铁,技术经济指标将受到影响。
还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的,这两种原料在我国资源丰富,容易得到。
关于RKEF工艺镍铁回转窑的生产控制
矿 热炉 的效 率与 产量 。 下 面再 着重 介绍 一 下 回转 窑结 圈 的 问题 。 大体上 讲 , 引起 回转 窑结 圈的原 因主 要有3 个方 面 : ( 1 ) 回转窑 内粉状 物太
氛控制也很一般, 温度过高就会出现窑内结圈现象 , 影响正常的生产。 而乌克兰 R K E F I艺生产镍铁 , 回转窑物料温度控制在8 5 0 - 9 5 0 " ( 2 , 并且窑内没有结圈现
问题 处理 不好 , 将 严重 影响焙 砂 的产量 、 质量, 缩短 回转 窑窑 衬寿命 , 甚 至影 响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
、
水泥 回转窑 : 水泥 回转 窑所 用 的二次风 是来 自篦 冷机冷 却熟料 的热风 ,
经过 窑头 人窑提 供燃 料燃 烧所 用的 氧气 , 起 助燃作 用 。 窑 内助燃 空气 量不 能过 多也 不能 过少 , 过 多造成 能源 的浪 费 , 烟气 带走过 多 的热量 ; 助 燃空 气过 少 , 会 造成 还原 性气 氛 , 出现 黄心料 等一 系列生 产质 量 问题 。 窑 内基本 是控 制在一 个 氧化气 氛 而 不使 富余 空气 过多 。 回转 窑水 泥熟 料 的烧 成温 度为 1 3 0 0 -1 4 5 0 " C,
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺是一种常见的冶炼工艺,通过对镍铁精矿进行热炉熔炼,从而得到镍铁合金产品。
在这一工艺中,因为热炉燃烧会产生大量的烟气和粉尘,如果不经过合理的处理,就会对环境造成污染。
烟气处理技术对于RKEF冶炼镍铁工艺的可持续发展具有重要意义。
烟气处理技术主要包括预处理、干法处理和湿法处理。
预处理主要是通过预先控制燃
烧过程,减少烟气产生,以及增加炉内燃烧的时间和温度,从而降低烟气中的有机物和颗
粒物的含量。
干法处理则是通过过滤和洗涤等方式,将烟气中的颗粒物和有机物去除。
湿
法处理则是通过将烟气中的气态污染物溶解在水中,从而使烟气得到处理。
在RKEF冶炼镍铁工艺中,这三种处理技术都有相应的应用。
RKEF冶炼镍铁工艺中的烟气处理技术干法处理阶段主要是通过过滤和洗涤等方式,将烟气中的颗粒物和有机物去除。
在烟气中,颗粒物是主要的大气污染物之一,如果没有得
到有效处理就会对环境造成严重的危害。
在RKEF冶炼镍铁工艺中,需要通过过滤设备和洗涤设备等技术手段,将烟气中的颗粒物和有机物去除。
通过合理的布局和设计,可以增加
颗粒物的接触面积,从而提高颗粒物的去除效率。
烟气处理技术对于RKEF冶炼镍铁工艺的可持续发展具有重要意义。
通过预处理、干法处理和湿法处理等技术手段,可以有效地降低烟气中的有机物和颗粒物的含量,减少对环
境的污染。
未来在RKEF冶炼镍铁工艺中,需要进一步研究和应用烟气处理技术,以实现对烟气的清洁处理,保护环境的可持续发展。
RKEF火法冶炼镍铁介绍
国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术:RKEF火法冶炼镍铁介绍1、对原料的要求对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程,矿石成分很重要,有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的:(1) Ni品位,希望在1.5以上,最好2.0以上。
(2) Fe/Ni,希望在6~10,最好接近6,中Ni品位高;如果Fe/Ni>10,则很难冶炼出含20%的镍铁,因为原料中Fe过高,很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。
(3) MgO/SiO2,在0.55~0.65较合适,少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。
以上3个条件只是合适的条件,而不是必须的条件,在矿石条件不符合上述要求时,可以生产品位较低的镍铁,技术经济指标将受到影响。
还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的,这两种原料在我国资源丰富,容易得到。
2、典型工艺流程、主体设备结构(1) 生产流程原料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精炼转炉→浇铸。
在这个基础上,发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术,适用于不同条件的工厂。
(2) 典型工艺装备组成2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉,造粒和铸块设备。
年产镍铁10.12万t(镍金属2~2.2万t)。
鉴于国产设备的成熟度和运输条件制约,为降低投资,国内的在建工厂采用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的方案将可以缩短建设周期,收到好的经济效益。
(3) 工艺概述矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后,混匀配料送入回转窑。
在回转窑中,原料经干燥、焙烧、预还原,制成约1000℃的镍渣,回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放,粉尘与原料混合后再次入窑。
镍渣在封闭隔热状态下(高架送料小车)加入矿热炉料仓(内衬耐火砖),根据工艺要求通过不同位置的下料管分配到矿热炉内。
洛阳建材建筑设计研究院RKEF法冶炼镍铁工艺介绍---王群红 - 副本.
洛阳建材建筑设计研究院RKEF红土镍矿镍铁冶炼技术介绍一、红土镍矿镍铁冶炼1 镍、镍铁和镍矿1.1镍镍是略带黄色银白色金属,是一种具有磁性的过渡金属。
镍的应用在于镍的抗腐蚀性,合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。
不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。
全球约2/3的镍用于不锈钢生产,因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。
捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性,所以,镍被称为奥氏体形成元素。
目前全球有色金属中,镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。
因此,镍被称为战略物资,一直被各国所重视。
1.2镍铁镍铁主要成分为镍与铁,同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。
根据国际标准(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳(1.0~2.5%)、中碳(0.030~1.0%)和低碳(1<0.030%);低磷(P<0.02%)与高磷(P<0.02%)镍铁。
目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%,也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。
1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类,一类是流化矿床,另一类是氧化矿床。
由于硫化镍矿资源品质好,工艺技术成熟,现约60~70%的镍来源于硫化镍矿。
而世界上镍的储量80%为氧化镍矿,矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐(xNi.yMgO)2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4,由于铁的氧化,矿石呈红色,所以通称红土镍矿。
世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家,其可开采部分一般由三层组成:褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。
其化学成分组成见表1.图1 红土型镍矿剖面图模式褐铁矿层,含铁多、硅镁少、镍低、钴较高,一般采用湿法工艺回收金属;再下层是混有脉石的残积层(过渡层和腐殖土层)矿,含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高,这类矿一般采用火法工艺处理。
镍铁生产工艺[镍铁生产工艺简述]
镍铁生产工艺 [镍铁生产工艺简述]镍铁生产工艺简述(大全)6.1 回转窑一矿热炉工艺(简称RKEF)RKEF工艺生产镍铁是目前开展较快的红土镍矿处理工艺。
其工艺成熟、设备简单易控、生产效率高。
缺乏是需消耗大量冶金焦和电能,能耗大、生产本钱高、熔炼过程渣量过多、熔炼温度(1500℃左右)较高、有粉尘污染等。
而且,矿石含镍品位的上下对火法工艺的生产本钱影响较大,矿石镍品位每降低0.1%,生产本钱大约增加3~4%。
RKEF工艺流程为:矿石配料——回转窑枯燥——回转窑焙烧——炉熔炼粗镍铁——LF炉精炼(或机械搅拌脱硫)——精制镍铁水淬——产出合格镍铁粒。
巴西淡水河谷公司于xx年8月在帕拉(PARA)州开工建设奥卡普马(OncaPuma)镍铁工程,该工程采用RKEF工艺处理红土镍矿生产镍铁,由德玛克公司设计。
工程配置2条Φ4.6×45m枯燥窑、2条Φ6×135 m回转窑、2台120000 kVA矩型矿热炉(目前世界最大功率),年产合金22万吨(品位25%),镍5.2万吨。
国内RKEF工艺处理红土镍矿近几年也向大型化开展。
青山集团投资建设的福安鼎信镍铁公司,由中国恩菲工程技术设计,工程采用2条Φ5×40 m枯燥窑、4条Φ4.8×100 m回转窑、4台33000 KVA 圆型矿热炉,年产镍2万吨。
两条线于xx年6月投产,到目前为止,生产稳定、指标良好,本钱国内最低,是国内最早采用大型矩形矿热电炉生产镍铁的RKEF工艺的典范。
该公司又在广东阳江建设2台60000 kVA圆形矿热电炉,已投产。
该工艺适合处理镁质硅酸盐型红土矿A型、中间型红土矿C1、C2型。
且Ni品位>1.6%,最好1.8%,这样有利于节约生产本钱。
6.2 回转窑一磁选回转窑——磁选工艺又名直接复原工艺,目前世界上采用此工艺的只有日本冶金公司大江山冶炼厂。
主要工艺过程为原矿磨细与粉煤混合制团,团矿在回转窑中经枯燥和高温复原焙烧,焙烧矿再磨细,矿浆进行重选和磁选别离得到镍铁合金产品。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理摘要:在回转窑-矿热炉冶炼工艺中,烟气处理系统是一个非常重要的组成部分。
它在红土镍矿中的作用非常关键,工艺流程中包括预热干燥处理、焙烧预还原反应以及矿热炉熔炼等环节。
由于烟气处理系统所需的运行条件比较高,系统自身的工艺特点落后,对日益扩大的冶炼生产能力的企业适应型较弱,因此需对设备进行转型升级开展优化处理。
本文就回转窑-矿热炉冶炼工艺的烟气处理系统进行工艺流程简介和优化设计论证,并对优化设计的最终成效进行评估,旨促进烟气处理系统改造升级,提高运行效率和安全稳定性,为企业创收。
关键词:回转窑-矿热炉(PKEF);冶炼镍铁工艺;氧化脱硫、烟气处理红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺,但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。
在火法冶炼过程中,冶炼烟气经利用回转窑-矿热炉冶炼工艺开展红土镍矿的冶炼生产,通过对矿产中的氧化铁主要成分氧化实施还原和分离,得到铁矿和镍矿的生产方法。
这种冶炼工艺的烟气处理系统优化设计期间,主要内容包括重力除尘、旋风除尘器、电收尘、系统风机以及脱硝系统、脱硫系统。
通过优化设计和改造升级,烟气处理系统结构更加紧凑,密封性能更加优良,运行更加安全稳定,企业节约物料消耗量同时降低生产成本,污染物经过处理后达到国家达标排放标准排放。
1RKEF工艺概述RKEF是回转窑-矿热炉冶炼工艺的英文字母缩写,回转窑横向筒体平直且长,长径比达到1:10至1:20[1],以传动齿轮驱动系统和多组托辊轴承轮轴进行滚动支撑,设备体量大而相对制作难度比较小,设备产量大易操作。
它的工艺流程非常复杂,主要包括预热、干燥、焙烧、预还原以及矿热炉熔炼等处理环节。
1.1预热干燥流程。
红土镍矿冶炼生产线上,用于干燥处理的干燥窑规格尺寸可根据企业生产规模选择不同大小的回转窑,矿石原料由胶带输送机向处理厂房内部的干燥窑内输送,回转窑的烟气以及矿热炉产生的温度,是干燥系统的能量来源[2],混合烟气经过加热能够达到450℃到750℃度的高温。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨矿热炉(RKEF)是目前常用的冶炼镍铁的工艺之一,该工艺在生产过程中会产生大量的烟气。
这些烟气中含有二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物等有害物质,对环境造成严重的污染。
对RKEF工艺中产生的烟气进行有效处理,减少对环境的影响就显得尤为重要。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁的工艺中,烟气处理技术是一个复杂的系统工程,需要综合考虑烟气的成分特点、处理设备的选择与布局、操作参数的控制等因素。
本文将探讨回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺中的烟气处理技术,并针对烟气中的主要有害物质进行详细分析和讨论,提出相应的处理方案。
一、烟气成分分析1.二氧化硫(SO2)3.悬浮颗粒物矿热炉在高温下产生的烟气中还会包含大量的悬浮颗粒物,这些颗粒物对环境造成的污染也非常严重。
对这些颗粒物进行有效的处理同样十分重要。
二、烟气处理技术探讨针对RKEF工艺中产生的二氧化硫,常用的处理技术主要包括石灰石法、吸收液法、氧化法等。
石灰石法是将烟气中的二氧化硫与石灰石进行反应,生成硫酸钙,从而实现二氧化硫的去除。
吸收液法是将烟气通过吸收液中,利用化学吸收作用将二氧化硫去除。
氧化法是将二氧化硫氧化成二氧化硫三氧化硫,再通过催化剂将其还原成二氧化硫,从而去除。
2.氮氧化物(NOx)的处理技术对于RKEF工艺中产生的氮氧化物,常用的处理技术包括选择性催化还原(SCR)技术、非选择性催化还原(SNCR)技术、低氮燃烧技术等。
SCR技术是将氨气注入烟气中,利用催化剂将氮氧化物还原成氮气和水。
SNCR技术是直接在烟气中喷射氨水,通过非选择性催化还原将氮氧化物还原。
低氮燃烧技术则是通过调整燃烧工艺和燃料配比,降低燃烧温度和燃烧氧量,从而减少氮氧化物的生成。
针对RKEF工艺中产生的悬浮颗粒物,常用的处理技术包括电除尘器、布袋除尘器、湿式除尘器等。
电除尘器是利用高压电场对烟气中的颗粒物进行除尘,是一种高效的除尘技术。
RKEF工艺冶炼镍铁合金项目通风除尘设施设计建设规范
RKEF工艺冶炼镍铁合金项目通风除尘设施设计建设规范1.1 设计依据 1、《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003); 2、《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB 25467-2010); 3、《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002); 4、《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008); 5、工艺专业的委托任务书;1.2 除尘1.2.1 概述本项目计划建设 3 台 33000kVA 镍铁电炉,采用回转窑—矿热炉(RKEF)工艺技术,项目建成后年产镍铁合金18万t/a。
本项目除尘系统主要分为电炉及干燥窑烟气除尘、回转窑烟气除尘、电炉炉前除尘、原料配料系统除尘等。
1.2.2 电炉及干燥窑烟气除尘系统1.2.2.1 电炉烟气参数:电炉容量:33000KVA 烟气流量:62000Nm3/h· 台烟气温度:~700℃ 烟气含尘浓度:~14.48g/Nm3,烟气成份:CO2: 3.185%, H2O: 2.587% , N2: 75.696%, O2: 11.529%, CO: 0.003%。
1.2.2.2 除尘系统工艺流程:电炉烟气温度高达700℃,为回收利用烟气余热,用烟道将烟气输送到干燥窑供干燥红土矿用。
每座33000KVA电炉配 1 台干燥窑,电炉烟气的热能不能完全满足干燥窑的需要,不足部分由沸腾炉烟气进行补充。
干燥窑出口烟气参数如下:烟气流量:89000Nm3/h 烟气温度:~200℃ 烟气含尘浓度:~36.83g/Nm3 干燥窑出口的烟气特点是烟气含水比较高,选用布袋除尘器容易造成“糊袋”等问题,因此选用四电场静电除尘器。
其收尘流程如下:电炉烟气→混风室→干燥窑→电除尘器→风机→烟囱↑ 沸腾炉烟气电除尘器的除尘效率 99.9% ,则除尘器出口烟气含尘浓度小于 50mg/Nm3,达到环保要求的排放标准50mg/Nm3。
取管道系统及除尘设备的漏风率为10%,则烟气工况流量为17× 104m3/h,通过风机将其送入烟囱排放。
RKEF工艺冶炼镍铁合金项目原料系统设计建设规范
RKEF工艺冶炼镍铁合金项目原料系统设计建设规范1.1 概述本项目原料系统包括湿红土矿堆存、干燥、筛分破碎、烟尘制粒、配料及焙烧预还原等工序。
具体由湿红土矿原矿露天堆场、红土矿自然干燥棚、干燥原料棚、整粒系统、配料系统和红土矿焙烧预还原及仓库设施等组成。
红土镍矿由码头卸料后通过栈桥运入厂区红土原矿干燥棚进行堆存,其余燃料及辅助材料通过汽车进厂入干燥原料棚或相关库房贮存。
干矿贮存堆场(原料堆场)的设计,用于后续工序不正常时临时贮存干矿,同时还用于贮存还原煤(包括用于还原的烟煤和无烟煤)、熔剂(备用)、返料(焙砂块料、块状烟尘)等。
红土矿干燥采用回转式干燥窑。
设干燥主厂房3座, 3条生产线共用3 台φ1.0m×40m干燥窑。
红土矿整粒系统设筛分破碎厂房1座,用于破碎粒度大于50mm干红土矿。
烟尘制粒及配料系统含烟尘制粒及配料厂房1座。
设有圆盘造球机及相关的定量配料设施。
经干燥后的红土矿由胶带机运至配料室的干矿仓, 同时烟煤、无烟煤、熔剂、返料至配料厂房的辅料仓中。
配好的混合料用胶带运输机运送到焙烧回转窑进行焙烧。
回转窑焙烧预还原主厂房设有3台φ1.5m×110m回转窑。
干矿、烟煤、无烟煤、熔剂、返料和烟尘制粒的粒料一起由胶带运输机运到回转窑厂房,通过溜槽加到回转窑内。
1.2 原、燃料及辅助材料镍铁合金原料消耗见表4-1 表4-1镍铁合金消耗表1.3 原料系统工艺本项目原料系统包括湿红土矿堆存、干燥、筛分破碎、烟尘制粒、配料及焙烧预还原等工序,具体由湿红土矿原矿露天堆场、红土矿干燥棚、干燥原料棚、整粒系统、配料系统和红土矿预还原系统及仓库设施等组成。
湿红土镍矿(氧化镍矿石)一般含有30~40%的水分,需要在还原焙烧阶段将水分去除,该过程在干燥窑和回转窑中进行。
矿石被焙烧脱水和还原后,在保温的状态下被送到电炉车间,回转窑出料口布置在电炉车间。
由于电炉烟气温度高达700℃,高温烟气经烟道输送后供干燥窑干燥红土矿用,以节约部分煤粉,达到节能的目的。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨矿热炉(RKEF)是一种用于冶炼镍铁的重要设备,其生产过程中会产生大量烟气排放。
由于矿热炉冶炼过程中燃烧温度高、原料成分复杂,烟气中含有多种有害物质,对环境造成严重影响。
矿热炉生产过程中的烟气处理技术至关重要。
本文就矿热炉-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术进行探讨,旨在提出有效的烟气处理方法,减少对环境的影响。
一、烟气成分分析矿热炉生产过程中所产生的烟气成分复杂,其中主要包括二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、烟尘等。
二氧化硫和氮氧化物是主要的环境污染物,对大气环境和人体健康造成危害。
矿热炉烟气处理技术的关键是有效降低二氧化硫和氮氧化物的排放。
二、烟气处理技术探讨1. 烟气脱硫技术烟气中的二氧化硫是由矿热炉冶炼过程中矿石中的硫化物在高温下燃烧产生的。
降低烟气中二氧化硫排放的有效途径是采用烟气脱硫技术。
在烟气脱硫技术中,常用的方法包括湿法石膏法、干法吸收法、生物脱硫法等。
湿法石膏法是通过将石灰石和二氧化硫反应生成石膏来实现脱硫的过程,该方法具有脱硫效率高、操作简单等优点,但也存在着石膏处理困难、化学副产品利用不足等问题。
干法吸收法则是通过将石灰石与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸盐来实现脱硫的过程,其优点是能够处理高硫矿石的烟气,但处理成本较高。
生物脱硫技术则是通过利用嗜硫细菌对烟气中的二氧化硫进行生物降解,该方法具有脱硫效率高、反应温度低、化学副产品易处理等优点,但在实际应用中存在着操作复杂、生物菌种选型难等问题。
烟气中的氮氧化物是由于矿热炉燃烧过程中空气中的氮气在高温下与氧气反应生成的。
氮氧化物对大气环境和人体健康都有害,因此降低烟气中氮氧化物排放的技术也至关重要。
常用的烟气脱硝技术包括选择性非催化还原(SNCR)技术、选择性催化还原(SCR)技术、湿法脱硝技术等。
选择性非催化还原技术是利用氨水或尿素溶液喷入烟气中,与氮氧化物发生还原反应生成氮气和水,从而实现脱硝的过程。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨随着全球对能源和资源的需求不断增加,镍铁产业作为重要的金属材料生产行业,也在不断创新发展。
而回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼工艺正是其中的一种重要的冶炼方法。
在RKEF工艺中,除了需要处理金属矿石和热能的输入外,还需要进行烟气的处理,以确保生产过程中产生的废气排放符合环保要求。
烟气处理技术在RKEF工艺中显得尤为重要。
烟气处理技术主要涉及对烟尘、废气和二氧化硫等有害物质的去除和净化。
而在RKEF 工艺中,烟气处理技术往往面临着高温、高湿度、高浓度和复杂成分的烟气,在此条件下进行有效的烟气处理是一项技术难题。
如何对RKEF工艺中产生的烟气进行有效处理,成为了RKEF工艺的一个重要环节。
烟气中的颗粒物是一个需要重点关注的问题。
颗粒物是指烟气中的固体微粒,在燃烧和冶炼等过程中产生,对人体健康和环境造成影响。
在RKEF工艺中,矿热炉的燃烧过程会产生大量的颗粒物,因此需要通过合适的技术手段对其进行去除。
常见的颗粒物去除技术包括布袋除尘器、电除尘器、湿法脱硫除尘等方法,其中布袋除尘器是一种常用的技术手段。
布袋除尘器通过设置滤袋,利用滤袋表面的细孔过滤烟气中的颗粒物,达到净化烟气的目的。
在RKEF工艺中,合理设计和配置布袋除尘器是一种有效的烟气处理技术手段。
除了颗粒物,烟气中的二氧化硫也是一个需要解决的问题。
矿热炉燃烧过程中会产生大量的二氧化硫,对人体健康和环境造成危害。
矿热炉的烟气处理中,二氧化硫的脱除是一个关键环节。
目前常用的二氧化硫脱除技术包括干法脱硫和湿法脱硫两种。
干法脱硫主要通过喷射干燥喷气或氧化剂将二氧化硫转化为硫酸盐和硫酸气等形式,并通过过滤或吸附去除。
湿法脱硫则是通过在烟气中喷入碱性溶液或悬浮液,将二氧化硫转化为硫酸盐溶解并去除。
在RKEF工艺中,可以根据具体情况选择合适的二氧化硫脱除技术。
烟气中还会含有氮氧化物等有害物质,对环境造成影响。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨回转窑-矿热炉(RKEF)是一种常用于镍铁冶炼的工艺技术,其生产过程中会产生大量的烟气。
这些烟气中含有大量的废气和粉尘,如果直接排放到大气中将会对环境造成严重污染。
烟气处理技术在RKEF工艺中显得尤为重要。
本文将对RKEF工艺中烟气处理技术进行探讨,旨在为环保处理提供一些参考。
RKEF工艺中烟气处理技术的关键在于高温烟气脱硫。
烟气中的二氧化硫是一种主要的污染物,其排放对环境和人体健康造成重大危害。
在RKEF工艺中必须对烟气中的二氧化硫进行脱硫处理。
通常采用的方法是利用石灰石或氨水进行干法或湿法脱硫。
干法脱硫是指将石灰石喷入烟气中,通过化学反应将二氧化硫转化为硫酸钙而达到脱硫的目的。
湿法脱硫则是将烟气喷入含有氨水的吸收液中,二氧化硫会被吸收并转化为硫酸铵。
这两种方法都能有效地去除烟气中的二氧化硫,降低二氧化硫对环境的危害。
除了脱硫外,RKEF工艺中还需要对烟气进行除尘处理。
烟气排放中会含有大量的粉尘颗粒,对环境造成污染。
必须对烟气中的粉尘进行有效的去除。
通常采用的方法是利用布袋除尘器或电除尘器进行除尘处理。
布袋除尘器通过滤袋对烟气中的粉尘进行过滤,将粉尘颗粒捕集在滤袋表面,再通过清灰装置将粉尘清理。
电除尘器则是利用高压电场使粉尘带电,并通过电力作用将粉尘颗粒吸附在带电极板上,再通过震动或清灰装置将粉尘清理。
这两种方法都能有效地去除烟气中的粉尘颗粒,降低对环境的污染。
RKEF工艺中烟气处理技术还需要对氮氧化物进行处理。
燃烧过程中会产生大量的氮氧化物,对环境造成污染。
必须对烟气中的氮氧化物进行有效的处理。
一种常用的方法是利用选择性催化还原(SCR)技术进行脱硝处理。
SCR技术通过在高温下将氨或尿素与氮氧化物在催化剂的作用下进行催化还原反应,生成氮气和水蒸气。
这种方法能有效地去除烟气中的氮氧化物,降低对环境的危害。
RKEF工艺中的烟气处理技术是非常重要的,它直接关系到生产过程中产生的烟气对环境的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
洛阳建材建筑设计研究院RKEF红土镍矿镍铁冶炼技术介绍一、红土镍矿镍铁冶炼1 镍、镍铁和镍矿1.1镍镍是略带黄色银白色金属,是一种具有磁性的过渡金属。
镍的应用在于镍的抗腐蚀性,合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。
不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。
全球约2/3的镍用于不锈钢生产,因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。
捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性,所以,镍被称为奥氏体形成元素。
目前全球有色金属中,镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。
因此,镍被称为战略物资,一直被各国所重视。
1.2镍铁镍铁主要成分为镍与铁,同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。
根据国际标准(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳(1.0~2.5%)、中碳(0.030~1.0%)和低碳(1<0.030%);低磷(P<0.02%)与高磷(P<0.02%)镍铁。
目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%,也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。
1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类,一类是流化矿床,另一类是氧化矿床。
由于硫化镍矿资源品质好,工艺技术成熟,现约60~70%的镍来源于硫化镍矿。
而世界上镍的储量80%为氧化镍矿,矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐(xNi.yMgO)2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4,由于铁的氧化,矿石呈红色,所以通称红土镍矿。
世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家,其可开采部分一般由三层组成:褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。
其化学成分组成见表1.图1 红土型镍矿剖面图模式褐铁矿层,含铁多、硅镁少、镍低、钴较高,一般采用湿法工艺回收金属;再下层是混有脉石的残积层(过渡层和腐殖土层)矿,含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高,这类矿一般采用火法工艺处理。
具体情况见表2 。
2镍的冶炼工艺现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。
根据世界上主要两类含镍矿物(含镍的硫化物和氧化物)的不同,冶炼方法各异。
镍硫化矿目前主要采用火法处理,通过精矿焙烧反射炉(电炉或鼓风炉)冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解的金属镍。
氧化矿主要是含镍红土矿,其褐铁矿层,含铁多、硅镁少,镍低、钴较高,一般采用湿法工艺处理,主要方法有氨浸法和硫酸法两种。
下层是混有脉石的腐植土层(包括硅镁性镍矿),含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低,这类矿一般采用火法工艺处理。
2.1湿法工艺流程介绍目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。
(1)还原焙烧氨浸流程还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干燥然后矿石中的镍在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原还原的金属镍经过氨浸回收。
还原焙烧氨浸流程的缺点有矿石处理采用干燥、还原、焙烧等工序消耗能量大消耗多种化学试剂镍和钴的回收率比火法流程和高压酸浸流程低。
(2)高压酸浸流程高压酸浸流程主要处理褐铁矿和一部分绿脱石或蒙脱石。
加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行浸出,温度245℃-260℃,通过液固分离、镍钴分离,生产电解镍、氧化镍或镍冠,有些工厂生产中间产品,如混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。
高压酸浸流程处理的红土矿要求含MgO/Al2O3低,通常含MgO<4%(含MgO越高,耗酸越高),含Al 低的矿石。
(3)其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。
2.2火法工艺流程现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有传统的回转窑—电炉工艺;多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺;日本大江山回转窑直接还原法。
多米尼加鹰桥竖炉——电炉工艺流程是红土矿经过干燥脱水、制团、采用竖炉煅烧生产部分还原煅烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁,粗镍铁在钢包炉中精炼。
日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁,该流程分为三个步骤:(1)物料预处理:磨矿、混合与制团,以提高回转窑操作效果;(2)冶炼工艺:回转窑煅烧、金属氧化物还原与还原金属的聚集;(3)分离处理:回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。
这是世界上唯一采用回转窑直接还原熔炼氧化镍的方法。
RKEF 流程是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程,该工艺流程已在世界上被广泛地采用,技术成熟可靠,项目投资风险低。
该工艺主要工序:干燥、煅烧和预还原——电炉熔炼等。
2.2.1回转窑—电炉工艺(RKEF)回转窑—电炉工艺是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程该工艺主要分为几个工序干燥、焙烧—预还原、电炉熔炼、精炼等工序简述如下:1.干燥采用回转干燥窑主要脱出矿石中的部分自由水。
2.焙烧——预还原采用回转窑主要是脱出矿石中剩余的自由水和结晶水预热矿石选择性还原部分镍和铁。
3.电炉熔炼还原金属镍和部分铁将渣和镍铁分开生产粗镍铁。
4.精炼一般采用钢包精炼脱出粗镍铁中的杂质如硫、磷等满足市场要求。
如果生产镍锍需要在焙烧回转窑的出料口喷入硫磺将镍转变成低铁的镍锍。
2.1.2 多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺流程包括红土矿干燥脱水、制团、竖炉焙烧生产部分还原焙烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁、粗镍铁在钢包炉中精炼。
高炉生产镍铁的主要工艺流程是:矿石干燥筛分(大块破碎)----配料----烧结----烧结矿加焦炭块及熔剂如高炉熔炼----镍铁水铸锭和熔渣水淬----产出镍铁锭和水淬渣。
图2 高炉镍铁生产图3 高炉生产的镍铁锭(含镍7.8%)2.1.3日本大江山回转窑直接还原法日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁该工艺包括物料预处理、回转窑焙烧和还原、回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。
这是世界上唯一的采用回转窑直接还原熔炼氧化镍的方法。
主要工艺流程是:原矿石干燥(大块破碎和磨矿)----配加还原煤和熔剂----入回转窑还原和熔炼----熔块水淬----水淬渣和镍铁粒破碎、磨矿、磁选----产出镍铁锭粒和细熔渣。
图4 某厂大江山法镍铁生产线图5 磁铁作用下的产品(粒状镍铁,未分级)该工艺不用焦炭、不用大量耗电,流程环节少也省人工,干矿综合加工成本较低,(视含铁量多少配加更多或更少的还原剂煤,造成成本略有增加或减少),大约相当于电炉1/2或高炉的1/3。
目前生产过程中的配料、耐火材料、结圈等问题已有很好解决。
3镍铁产品方案镍铁品位介绍镍铁品位是镍铁生产厂的重要参数镍铁品位主要影响以下几个方面镍回收率、电炉产量、精炼成本、运输成本、镍铁中铁的价格、市场因素等。
镍铁品位在27~30之间是非铁磁体而生产厂一般不选择生产非铁磁体即不选择生产品位在27~30之间的镍铁。
从表3可以看出世界上大部分镍铁厂的镍铁品位在18~27之间,部分镍铁厂生产含Ni35以上的镍铁。
矿石品位是影响镍铁品位选择的一个重要因素矿石品位越高适合生产高品位镍铁。
另外矿石成分也影响镍铁品位的选择。
镍铁中铁是否计价也是影响确定镍铁品位的一个重要因素。
根据对国内厂家的咨询目前镍铁中的铁有的计价。
另外我国铁资源缺乏宜尽量回收矿石中的铁。
表3全世界主要镍铁厂的产量及镍铁品位4 RKEF工艺介绍4.1对原料的要求对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程,矿石成分很重要,有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的:(1)Ni品位,希望在1.5以上,最好2.0以上。
(2) (2) Fe/Ni,希望在6~10,最好接近6,中Ni品位高;如果Fe/Ni>10,则很难冶炼出含20%的镍铁,因为原料中Fe过高,很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。
(3) (3) MgO/SiO2,在0.55~0.65较合适,少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。
以上3个条件只是合适的条件,而不是必须的条件,在矿石条件不符合上述要求时,可以生产品位较低的镍铁,技术经济指标将受到影响。
还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的,这两种原料在各地资源丰富,容易得到。
4.2、典型工艺流程、主体设备结构(1) 生产流程:原料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精炼转炉→浇铸。
在这个基础上,发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术,适用于不同条件的工厂。
(2) 典型工艺装备组成A、2台:Φ5.0×40m烘干干燥窑;2台5.0×100m回转窑、2台63MV A的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉,造粒和铸块设备。
年产镍铁10.12万t(镍金属2~2.2万t)。
B、烘干干燥窑2台:Φ5.0×40m;焙烧回转窑2台:Φ5.5×115m ;交流矿热炉2台:72000kV A年产镍铁8.5万t(含镍25%)。
(3) 工艺概述粒度-100mm 的合格矿石运至厂内湿红土矿堆场进行堆存,从料堆场来的矿石送进回转窑干燥,干燥后的矿石输送到贮料仓中或干料堆场。
干矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后,混匀配料送入回转窑。
在回转窑中,原料经干燥、焙烧、预还原,制成约1000℃的镍渣,回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放,粉尘与原料混合后再次入窑。
镍渣在封闭隔热状态下(高架送料小车)加入矿热炉料仓(内衬耐火砖),根据工艺要求通过不同位置的下料管分配到矿热炉内。
矿热炉为全封闭式,自焙电极,埋弧冶炼,还原并熔分粗制镍铁和炉渣,同时产生含Co约75%的矿热炉荒煤气,荒煤气经过净化送到回转窑烧嘴,与煤粉一起作为燃料,除尘灰经处理后,返回到原料场。
矿热炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料,用于道路建设、制砖。
矿热炉的产品是粗制镍铁,出铁前预先在铁水包加脱硫剂,出铁同时脱硫,粗制镍铁含Si、C、P等杂质,需要继续精炼,扒渣后,兑入酸性转炉,吹氧脱硅,同时加入含镍废料以防铁水温度偏高,脱硅后扒渣(或者挡渣出铁),兑入碱性转炉,吹氧脱磷、脱碳,同时加入石灰石造碱性渣,碱性转炉精炼后的镍铁水送往浇注车间,铸成合格的商品镍铁块或者制成粒状镍铁。
图6 回转窑—电炉镍铁生产工艺流程图1(此工艺图摘自《72000kV A狂热电炉冶炼镍铁生产工艺》)主机设备:1.烘干干燥窑2台:Φ5.0×40m2.焙烧回转窑2台:Φ5.5×115m 采用了中间加煤技术3.交流矿热炉2台:72000kV A回转窑—电炉镍铁生产工艺流程图2回转窑—电炉镍铁生产工艺流程图3(无干燥回转窑)(4) 工艺特点①原料适应性强。