TW211587B - - Google Patents

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IV:211567 A6 B6 五'發明説明（1 ) 本發 礦之冶 防止由 不锈 為鐵合 由熔融 知方法 —種冶 接由作 至於 爐内以 製造不 内，對 轉爐型 下，例 冶煉還 産率， 自爐排 在熔渣 亦會降 明傜關於一種 煉還原製'法， 於大量熔渣所 銷事先由熔融 金或電解鎳。 事先己在電爐 ，近來，就能 煉還原製法， 為鉻源之鉻礦 鉻，以如上述 製造不诱锅C. 绣銷。此理由 於直接還原鎳 爐之操作被認 如，每噸.不诱 原期間，有可 因為大量熔渣 出多次以避免 排出期間之逸 低。 鎳礦之冶煉還原，待別是關於一種鎳 其中，使用一轉爐型冶煉還原爐並可 産生之濺污者。 鍋垢而被製成，鉻鐵及鎳鐵在電爐内 即，作為不锈鋼主要成份之鉻及鎳傜 内還原之鐵合金而被獲得。針對該習 量節省及降低製造成本而言，已注意 其中，具有高鉻含量之熔融金屬傜直 而被獲得。 «直接還原鉻礦於一轉爐型冶煉還原 然而，尚未有盲試藉直接還原鎳礦以 為，因為僅約2〜3¾鎳被包含於鎳礦 礦製造不绣綱，必須使用大景鎳礦， 為有困雞。在製造83；鎳之不锈綱情況 鏑使用3〜4噸鎳礦。因此，在鎳礦之 能中斷操作、損害設備或降低鎳礦之 之産生而引起發污。另方面，當溶渣 濺污之發生時，有可能由於熔融金疆 出使鎳之産率被降低極多及作業效率 1f 一 鎳 包 供且 其 提- , 為虞 法 的無 製 目性 原 之定 還 明穩。煉 發之低冶 本作降之 ，操被礦 明，而鎳 發中生種 本其發一 成，之供 完法渣提 以製熔， 得原量的 況還大目 情煉因述 述冶未上 上之並成 於礦率完 鑒鎳産為 種之 經濟部中央—標準局印^.-11^1 甲 4(210X297 公发） 3 211587 A 6 B6 五'發明説明（2) 經濟部中央標準局印装 含： 將鎳礦及含碩材料裝入一具有底吹風嘴及頂吹吹氣管之 轉爐型冶煉還原爐内，該冶煉還原爐具有熔融金屬； 將該頂吹吹氣管之氧氣及該底吹風嘴之攪拌氣體吹入該 爐内；及 將熔渣排出，以滿足由下式所表示之關傜 V〇> 0.4Ws+ 1.0 V 〇 ( m3 /每噸熔融金屬）為每噸熔融金屬該冶煉還原爐之比 容，而Ws (噸/每噸熔融金屬）為每噸熔融金屬熔渣之比重。 由下面細節説明及附圖當可更加明白本發明之上述目的 及其他目的以及優點。 第1圖為一垂直剖面圖，例示本發明之例之冶煉還原爐； 第2圖為一座標圖，顯示装入冶煉還原烷内之鎳磚之璜 與冶煉還原爐内之熔渣高度間之關傜；及 第3圖為一座標圖，顯示冶煉還原爐內熔渣之比重與比容 間之關傜。 本發明之例參照附圖說明之。第1圖為冶煉還原壚之 例。附圖中，參考號數21表示一頂吹吹氣管，22為底吹風 嘴，11為熔融金屬，12為熔渣層.23為一將鎳礦、含磺材 料或助熔劑作為材料装入冶煉還原爐1〇内之漏斗而24為一 將攪拌氣體饋入底吹嘴22之進給管。 以下將說明使用如上述構成之冶煉還原爐製造含有預定 量之鎳之熔融金屬之方法。首先，將鐵之熔融金屬裝入冶 煉還原嫿内。隨後，將含碩材料裝入冶煉還原爐内。然後 r-··: η 甲4(210Χ 297公发） 4 A6 B6 211587 五、發明説明（3 ) ,在氣氣被吹入冶煉還原爐内且熔融金屬之溫度已上升約 至1500°C後，鎳礦開始被裝入冶煉還原爐10内。在重複實 施操作之情況下，由已預先裝入之含鎳之熔融金屬彌補熔 融金屬。 當熔融金屬隨著攪拌氣體之流動被裝入冶煉還原瀘10内 時，攪拌氣體開始自底吹風嘴22吹入冶煉還原爐10内，使 風嘴2 2不會被阻塞。如有必要，增加攪拌氣體之吹入。裝 入之鎳礦由熔融金屬之C而被還原。冶煉鎳礦之熱能偽由 含磺材料與氣氣反應之燃燒所供應，即，C CO , C0 4 C02 之反應。 ； 包含於通常所用之鎳礦内之鐵與鎳之氣化物之含量約為 '30¾。其他70%則由S i 02、MgO、结晶水及其他熔渣成份所組 成。錁礦内之鎳含量約為2〜3X ◊由鎳礦及含磺材料所産 生之熔渣在鎳礦之冶煉還原時形成熔渣。熔渣之重量约為 鎳礦重量之80S；。因此，當含有8重量:鎳之熔融金屬被製 造時，每噸熔融金屬産生2〜3噸熔渣，雖然每噸熔融金屬 所産生之熔渣量依照錁礦内之鎳含量'·及熔融鐵内預定之鎳 含量而不同。由於在冶煉還原時熔渣之體密度約為1.5， 熔渣之容積可大於熔融金®者約15倍。结果，操作之中斷 之融時。以 作熔原污 ， 操時還濺出 礙出煉生提 妨排冶産被 會渣之會題 此熔鎳時問 ，在在渣之 生於而熔間 産由，量時 被，多大出 而外很在排 污此低止之 _ 。降防渣 之率會以熔 渣産率，及 熔之産量積 因鎳之數容 可低鎳出之 壊降，排爐 損並流之原 之施外渣還 備實之熔煉 設定.屬加冶 及穩金增 經濟部中央橾準局印装 甲 4(210X297 公发) 5 211^ 211^ as濟部中央櫟準局R工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（4 ) 確保操作之穩定並增加鎳之産率。因此，進行試驗以發現 裝入冶煉還原爐内之鎳礦之量與其内熔渣之高度間之關像 ,以找出熔渣排出之適當時間、欲裝入冶煉還原爐之鎳礦 之量及冶煉還原瀘之容積。試驗之結果被示於圖2。 圖2之X軸表示冶煉還原操作之一循環中饋入之鎳礦量（ 噸）。Y軸表示冶煉還原爐中熔渣之高度。圖2中以小圓圈 表示之所有數據皆傺得自操作結果。在所有操作中，於排 放熔渣之階段，熔融金屬之量皆為5噸。換言之，若饋入 之鏍礦量小，則最初供應之熔融金靥最大；若饋入之鎳礦 量大，則最初供應之熔融金屬量小。 在第2圖中，當装入之鎳礦之量為4噸或以上時，圖呈一 直線。一般認為此乃因為當熔渣之容積小時，包含於熔渣 内之氣體之容積大。 第3圖為顯示熔渣之比重（Ws)與比容（Vs)間關偽之座標 圖。X軸為熔渣之比重Us),以毎噸熔融金靥之熔渣重量（ 噸）表示。Y軸為熔渣之比容（Vs),以每噸熔融金屬之熔渣 體積（m3)表示。該Ws及Vs皆傜藉分析圖2之數據得知。更 詳細言之，由於熔渣量為鎳礦量之80重量％，因此熔渣重 量可自圖2,X軸所示之鎳礦饋入量計算得到。另一方面，熔 渣體積可自圖2/Y軸所示之熔渣高度與冶煉還原爐直徑計算 得到。既然於排放溶渣時熔融金屬之量為5噸，由此可算 出每噸熔融金屬之熔渣體積（Vs)及毎噸熔融金羼之熔渣重 量（W s )。 在圖3中，直線部份（W s為1或以上）之熔渣比重（W s )與其 (請先閲讀背面之注意事項再壜寫本頁) 丨装. 訂· 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公* ) 6 82.3. 40,000 A6 B6 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 比容（V s )間之關傜可以下式代表：

Vs = 0.4Ws + 0.85 對每噸熔融金屬，熔渣與熔融金屬之總體積（Vsin)為熔渣 比容（Vs)與熔融金屬比容（Vra)之總和，其可以下式表示： Vsm = Vs4- Vni 將Vs = 0.4Ws + 0.85以及熔融金屬比容Vni = 1/熔融金屬之 密度代入上式，得到下列方程式：

Vsn = 0.4Ws + 0.85 + 1/熔融金屬之密度 既然熔融金屬之密度為7,因此 Vsm = 0.4Ws + 0.85 + 1/7 =0.4Ws + 0.85 + 0.15 =0 . 4 W s + 1............... ( 1 ) 決定式（1)之常數時，應使式之二邊之單位相同。實際的 操作時均可滿足Ws>l。下送說明由該式（1)研究冶煉還原 爐之容積及排出熔渣之時間。 當冶煉還原锺1 0之比容為V 0時，下面條件為必需的，以 防冶煉還原爐在熔渣之濺污時會操作不穩定： V s in < Vo ...... ( 2 ) 此條件可藉將式（1)放入式（2)中而被表示如下： 蛵濟部中兴標準居貝工消費合作社印« > ο 式 外 另

ί 式 i 下 i 成 化 0 轉 1.被 + 可 S 中 為 a 定 穩 不 會 (4作 式操 在污 il 之 渣 熔 於 由 時 近時 接0 近 :田接 α U當 < , α 之 < 反 會 不 污 濺 然 雖 82.3. 40,000 本紙張尺度通用中Η國家樣準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） A6 B6 五、發明説明（6 ) 影鎏操作，冶煉還原爐之容積卻會變成太大。此不合乎經 濟，且難以實施有效的操作。鑒於上述，α被希望在下面 範圍内： 0.8< α < 0.95 ...... (5 ) 此條件可藉將式（1)及（4)放入式（5)中而被轉化成下式： 0 . 8Vo< 0 . 4Ws+ 1 . 0< 0 . 95Vo (6) 由式（3)或（6),關於熔渣之比重Ws,決定排出熔渣之時 間，使熔渣之濺污不會發生。另外，當所産生之熔渣之可 容許比重Ws傷基於鎳熔融金屬之預定量及包含於熔融金屬 内之鎳成份而被決定，使任何濺污無法在排出熔渣前而被 産生時，可發現冶涑還原爐之比容Vo。因為在装入瀘内之 鎳礦之Wn量與該Ws間之關偽由裝入爐内之材料量及包含於 鎳礦内之鎳成份而被容易知道，可決定排出熔渣之時間， 以防止壚之不穩定操作及有關濺污之發生之鎳産率之降低。 依照本發明，因為發現熔渣之量與裝入冶煉還原爐内之 錁礦之量間之關偽，可決定排出熔渣或熔融金靥之時間， -s 使任何濺污不會發生，另外，當欲製造之熔融金羼之量及 鎳之含量被決定時，可發現冶煉還原壚之有利的容積。 實施例 濟部t央標準局员工消费合作钍印製 鎳礦在下列條件下被冶煉： 冶煉還原燫之容積：10m3 冶煉還原爐之容量：5噸 冶煉還原爐之比容：Vo = 10/5 = 2 自頂吹吹氧管吹出之氧氣：2 0 0 0〜29 0 0 Nm3 /小時 82.3. 40,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家律準（CNS)甲4规格(210 X 297公釐）g A6 B6 五、發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝入冶煉還原爐内之鎳礦：100〜120 Kg/分鐘 裝入冶煉還原瀘内之煤焦：450〜500 Kg/分鐘 來自府吹風嘴之攪拌氣體：300 Mm3 /小時 熔融金靥之溫度：1500〜1550¾ 鎳礦之組成物: 全部 Ni:2.48%,全部 Fe:12.1%, SiO :37.6%， MgO ： 28.1% , P ： 0.001% , S ： 0.02% 焦煤之組成: 固定 C : 8 7 ,灰：1 1 % , .装· 訂. 所産生之熔渣量佔装入上述瀘内之鎳礦之量之80¾。當排 出熔渣前装入爐内之鎳礦之量為13噸/ ch及産生之熔渣量 為10噸/ ch(lch表示冶煉還原之一循環）時，由於熔融金屬之 量為5噸，因此Ws = 10/5 = 2.0。將Ws之該值代入式（1)中 而獲得 Vsm = 0.4X 2.0 + 1.0 = 1.80。由於 a = Vsu/Vo = 1.8/2=0.90,可得下式： 0.8< α = 0.90< 0.95 以此方式，可滿足上述式（5)。因此，在此情況下，S若排 出熔渣時，當裝入爐内之鎳礦量達到13噸時，可防止熔渣 之濺污。 經濟部中央櫟準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS)甲4规格（210 X 297公* ) 9 82.3. 40,000

Claims (1)

1. 告 Μ 六、申請專利範圍 一種鏍礦之冶煉還原製法，其包含： 提供一含鐵之熔融金屬於一轉爐型冶煉還原爐（10)内； 將鎳礦及含磺材料裝入該轉爐型冶煉還原爐内，該冶煉還 原燫具有至少一底吹風嘴（22)及一頂吹吹氧管（21);及 將來自頂吹吹氧管之氣氣及來自該底吹風嘴之攪拌氣體 吹入該爐内，藉以於該熔融金屬内還原鎳礦並形成鎳及形 成熔渣（12); 其待戲包含：排出溶渣，使以式 0 . 8 Vo < 0 . 4 W s + 1 . 0 < 0. 95 Vo 所表示之關係可波滿足，其中，Vo為該冶煉還原瀘之比容 ，以每噸含錁熔融金屬之冶煉還原爐容積（Π13)表示；Ws為 熔渣之比重，以每噸熔融金屬之熔渣重量（噸）表示。 ------------；------- -----裝------ΤΓ·-, (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 绶濟部中央標準局3工消費合作社印*1代 本纸張又度適用ts國家彳準（CNS)甲4現格（210 X 297公釐）