回转窑生产镍铁深度分析

回转窑工艺生产镍铁简介：

回转窑直接还原熔炼工艺几乎称得上是一项古老的工艺，日本采用该工艺生产镍铁（粒状镍铁，直接用于冶炼不锈钢）已有60余年的历史，被公认是能耗和成本最低的生产方法。朝鲜由于缺少焦炭，几十年来也一直在用回转窑和普通煤炼铁（粒铁，粒状生铁，直接用于炼钢）。

回转窑两步法生产镍铁工艺

一、原料

原料为红土镍。镍品位在1.0-2.0%。

三、主要辅助材料

分别红土矿混合粉，返还料，煤末，石灰，汽油等。煤末和石灰在印尼有丰富的资源，辅助材料成本低于国内成本。

第三节工艺流程

回转窑两步生产含镍生铁的方法。步骤如下：

1、预处理步骤：

A、加干燥剂：在红土镍湿矿中按原矿的重量根据含水量不同加入3-6%干燥剂；干燥、脱水：混合干燥、脱水；磨细、过筛：脱水后的混全料磨细到5mm 左右，过筛得到5mm以下的矿粉。干燥剂主要成本是石灰石及碱性调节剂，对红土镍矿起到干燥及调整混合料的PH 值，使混全料的PH 值控制在0.8 左右。

B、加碳物质：在矿粉中按混合料的含铁量不同加入45-50%的碳物质。碳物质主要是煤粉及镍铁还原催化剂，起到镍铁在一次回转窑中快速还原及防止粘窑的作用。

2、一次回转窑还原熔炼步骤：

A、预还原：将添加了碳物质的原料直接送入一次回转窑中预还原。温度在控制在900-1100℃，还原时间为4-5 小时，在窑中，原料与煤燃烧所产生的热气流逆流运动，原料在中窑中半熔融条件下生成金属，金属生长为50-60%的Fe、Ni；

B、还原：温度控制在1200-1250℃，还原时间3 小时，还原熔炼完成，金属生长为90%以上，烧成的物料熔块金属为液态Fe、Ni 混合物；

C、一次回转窑内的置换还原出来的CO 做为燃气发电机的燃料，及经送风机给

原矿风干脱水使用。

3、二次冷却回转窑冷却步骤：二次冷却回转窑窑壁内没有耐火材料，熔融的液态物料从一次回转窑直接送入，在二次回转窑外壁加水将它冷却水淬成黑色的生镍铁，生镍铁温度在

160-200℃左右。

4、破碎：从二次回转窑中水淬后的生镍铁送到破碎机上破碎，将生镍铁破碎细磨成1-3mm 左右。

5、干磁选：将破碎后的生镍铁粉用重选和干磁选机将镍铁合金从矿粉中分离出来。分离出来的镍铁呈直径1-3mm 的沙状颗粒，并夹带1-2%的炉渣。得到含镍为8-18%的生镍铁。

附：工艺流程图

红土镍矿回转窑两步法生产镍铁工艺流程图

第五节工艺说明

红土矿自由水分和结晶水高达34-40%，红土矿自由水分在料块内部达100℃时开始蒸发，在300℃时，可以完成全蒸发，在800℃-1000℃时，完成结晶水的分解过程。这一过程均在

微负压的窑中及竖式预热器内发生。预热器出口废气经过电除尘器净化后达标排入大气。

2、回转窑设备分为两个独立的转动部分，它能以彻底解决预热段与高温段相互制约的问题。根据工艺要求，高温段需要较小的斜度和较低的转速；预热段段需

要较大的斜度和较高的转速。两个独立的回转窑可使高温煅烧与低温预热在操作上随心所欲，得心应手。

3、窑头设高低两个煤粉燃烧器。可设一大一小，大的用于正常煅烧，小的用于辅助煅烧。

4、增加窑衬厚度提高保温效果。高温段直应放大，一般衬抖厚度为：高温段300mm；予热段200mm。高温段材料采用镁质耐火砖，预热段采用高铝质耐火砖。

5、回转窑分为两个回转部分后，窑体不必加长，按正常的长度比即可。另外根据该产品煅烧的特点，卸料高温液体设在高温区域前末段，直接卸入窑体下水池。窑体设计要满足要求，窑体强度要满足之要求。

6、回转窑设计斜度: 高温窑1.5%; 预热窑4%。

7、由于原料的水分较高，应采用先预烘干，解决配料、计量及输送问题。

8、尽量降低原料入窑粒度，提高窑的热交换效率。