CN104694754A - 调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法 - Google Patents

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潘成
向花亮
刘毅
王文
谭超明
王东升
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Abstract

本发明属于矿热炉冶炼红土矿生产镍铁技术领域，具体涉及调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法。本发明要解决的技术问题是现有方法成本较高、冶炼过程不顺、电耗高。本发明解决上述技术问题的方案是提供一种调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法，包括以下步骤：步骤一：根据红土镍矿原料的成分推断出调整前炉渣的成分；根据冶炼条件，选择调整后炉渣的温度；根据调整后炉渣的温度，计算调整后炉渣的硅镁比；步骤二：根据整后炉渣的硅镁比，结合调整前炉渣及海沙的成分，计算海沙的添加量；步骤三：按照步骤二的海沙的添加量，将海沙和红土镍矿混合后，焙烧；步骤四：冶炼，分离，得到镍铁合金和调整后的炉渣。本发明提供的方法，操作简便，增加经济效益。

Description

调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法
技术领域
本发明属于矿热炉冶炼红土矿生产镍铁技术领域，具体涉及调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法。
背景技术
镍是生产奥氏体不锈钢的重要合金元素，镍在不锈钢行业中的消费占消费总量的80％，随着我国不锈钢产量的增加，对镍的需求也逐年增加，目前冶炼不锈钢所用的含镍原料主要有电解镍板和镍铁合金。
国内生产的镍铁占镍供应量的65％左右，我国镍铁生产主要以进口印度尼西亚或菲律宾的红土镍矿为原料，采用电炉或者高炉工艺进行生产。RKEF工艺是一种最成熟的冶炼红土镍矿生产镍铁的方法，合理的渣型对冶炼顺行具有重要的影响。目前很多企业冶炼红土矿采用无钙渣系，通过调整渣中硅镁比(SiO2/MgO)来调整炉渣熔点。随着印尼禁矿令的生效，国内镍铁厂大量进口菲律宾红土镍矿，而菲律宾红土矿存在的问题是硅镁比偏低，导致炉渣熔点升高，造成冶炼过程不顺，电耗升高，成本增加，经济效益降低。
综上所述，亟需开发一种成本较低、简单、灵活的调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法成本较高、冶炼过程不顺、电耗高。
本发明解决上述技术问题的方案是提供一种成本较低、简单、灵活的调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法，从而保证冶炼顺行，电耗降低，经济效益增加。
上述调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法，包括以下步骤：
步骤一：根据红土镍矿原料的成分推断出调整前炉渣的成分；根据冶炼条件，选择调整后炉渣的温度；根据调整后炉渣的温度，计算调整后炉渣的硅镁比；
步骤二：根据整后炉渣的硅镁比，结合调整前炉渣及海沙的成分，计算海沙的添加量；
步骤三：按照步骤二的海沙的添加量，将海沙和红土镍矿混合后，在回转窑内焙烧；
步骤四：焙烧后的焙砂输送到矿热炉内进行冶炼，实现渣金分离，得到镍铁合金和调整后的炉渣。
其中，上述调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法中，步骤一所述调整后炉渣温度的控制范围为1550℃～1560℃。
其中，上述调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法中，步骤二所述的海沙，其SiO2含量为92～96％。
本发明提供的调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法，成本较低，操作简单、灵活，能够保证冶炼顺行，且不会影响冶炼出镍铁合金的品质，降低电耗，增加经济效益。
具体实施方式
调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法，包括以下步骤：
步骤一：根据红土镍矿原料的成分推断出调整前炉渣的成分；根据冶炼条件，选择调整后炉渣的温度；根据调整后炉渣的温度，计算调整后炉渣的硅镁比；
步骤二：根据整后炉渣的硅镁比，结合调整前炉渣及海沙的成分，计算海沙的添加量；
步骤三：按照步骤二的海沙的添加量，将海沙和红土镍矿混合后，在回转窑内焙烧；
步骤四：焙烧后的焙砂输送到矿热炉内进行冶炼，实现渣金分离，得到镍铁合金和调整后的炉渣。
其中，上述调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法中，步骤一所述选择调整后炉渣温度的其中，上述调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法中，步骤一所述调整后炉渣温度的控制范围为1550℃～1560℃。
其中，上述调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法中，步骤一所述根据调整后炉渣的温度计算调整后炉渣硅镁比的方法为：使用热力学软件计算目标温度对应的炉渣成分，从而求得渣中硅镁比。
其中，上述调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法中，步骤二所述的海沙，其SiO2含量为92～96％。
实施例1
表1所示的是调整前的炉渣成分，此时调整前炉渣的理论熔点为1534℃，出渣时实际测量的调整前炉渣温度为1577℃。
表1调整前的炉渣成分(％)
成分 FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 Cr2O3 SiO2/MgO
含量 9.95 52.40 0.96 30.94 4.42 1.24 1.69
根据冶炼条件，需要将上述调整前炉渣的温度降低20℃，再由炉渣的理论熔点计算得到调整后炉渣的硅镁比应为1.8。
表2所示的是添加2％的海沙时，冶炼得到的调整后炉渣成分，此时调整后炉渣的理论熔点为1517℃，出渣时实际测量的炉渣温度为1564℃。
表2调整后的炉渣成分(％)
成分 FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 Cr2O3 SiO2/MgO
含量 9.68 53.71 0.93 30.09 4.30 1.20 1.78
本实施例通过添加2％的海沙，将炉渣的理论熔点降低了17℃，出渣测量的实际温度降低了13℃。
实施例2
采用与实施例1相同的原料，添加4％的海沙后，得到的调整后炉渣的成分如表3所示。此时调整后炉渣的理论熔点为1504℃，出渣时实际测量的调整后炉渣温度为1554℃。
表3调整后的炉渣成分(％)
成分 FeO SiO2 CaO MgO Al2O3 Cr2O3 SiO2/MgO
含量 9.42 54.95 0.91 29.28 4.18 1.17 1.88
对比添加4％的海沙和不添加海沙的冶炼结果，调整后炉渣的理论熔点降低了30℃，出渣测量的实际温度降低了23℃。
同时，配加海沙后，电炉冶炼过程更加顺行，炉温分布更加合理，吨金属镍的冶炼电耗降低。

Claims (3)

1.调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法，包括以下步骤：
步骤一：根据红土镍矿原料的成分推断出调整前炉渣的成分；根据冶炼条件，选择调整后炉渣的温度；根据调整后炉渣的温度，计算调整后炉渣的硅镁比；
步骤二：根据整后炉渣的硅镁比，结合调整前炉渣及海沙的成分，计算海沙的添加量；
步骤三：按照步骤二的海沙的添加量，将海沙和红土镍矿混合后，在回转窑内焙烧；
步骤四：焙烧后的焙砂输送到矿热炉内进行冶炼，实现渣金分离，得到镍铁合金和调整后的炉渣。
2.根据权利要求1所述的调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法，其特征在于：步骤一所述调整后炉渣温度的控制范围为1550～1560℃。
3.根据权利要求1所述的调整矿热炉冶炼红土矿炉渣的方法，其特征在于：步骤二所述的海沙，其SiO2含量为92～96％。
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