CN101680042A

CN101680042A - 制造含镍熔铁的方法

Info

Publication number: CN101680042A
Application number: CN200880015301A
Authority: CN
Inventors: 琴昌勋; 徐成谟; 崔柱汉; 金正湜; 郑秉準; 崔太和; 李营硕; 李廷模; 许完旭
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2028-05-09
Also published as: JP2010526936A; CN101680042B; WO2008140226A1; JP5194111B2

Abstract

本发明涉及一种制造含镍熔铁的方法。该制造含镍熔铁的方法包括：i)通过烧结氧化镍矿石来提供烧结的镍矿石；ii)将一种如下混合物装载于高炉中，所述混合物含有所述烧结的镍矿石、焦炭和至少一种从含氧化硼材料和含氧化铝材料中选出的材料；iii)通过将热气注入所述高炉中来制造炉渣和含镍熔铁；以及iv)从所述高炉中排出所述炉渣和所述含镍熔铁。

Description

制造含镍熔铁的方法

技术领域

本发明涉及一种制造含镍熔铁的方法，所述方法能够在不使用荧石的情况下提高炉渣的流动性。

背景技术

近来，由于目前作为镍的主要原料的硫化镍矿石的消耗，镍的价格已经快速上涨。因此，使用镍作为提高抗蚀性的元素的不锈钢的价格也已大幅上涨。结果，一种通过在高炉中直接使用氧化镍矿石来制备含镍熔铁的方法已经被开发出来。

当通过直接将氧化镍矿石装载于高炉中制备熔铁时，炉渣的流动性变差，随之高炉的操作条件变得不稳定，这是由于氧化镍矿石中含有大量的脉石，导致炉渣中也含有这些脉石。另外还使用大量的焦炭。特别是，当制造含镍熔铁时，高炉中炉渣的量大约是常规熔铁中所含的炉渣的量的六倍。结果，由于炉渣的存在而使含镍熔铁难以排出。因此，已通过在高炉中额外地加入白云石或荧石来提高炉渣的流动性。然而，当使用荧石时，由于荧石中含有氟而使后续过程中存在许多问题。

当荧石被加入到高炉中时，氟被气化并流入安装在高炉上的集尘器中。因此，集尘器可由于氟而被腐蚀。另外，由于荧石中含有对人体有害的氟，若炉渣中含有荧石则该炉渣不能被重复利用。也就是说，由于当含有荧石的炉渣被用作海洋结构物时存在环境污染问题，所以该炉渣不能被重复利用。而且，当高炉排放的废气含有氟时可能污染大气。

发明内容

技术问题

提供了一种制造含镍熔铁的方法，所述方法能够在不使用荧石的情况下提高炉渣的流动性。

技术方案

根据本发明的一个实施方案，制造含镍熔铁的方法包括：i)通过烧结氧化镍矿石来提供烧结的镍矿石；ii)将一种混合物装载于高炉中，所述混合物含有所述烧结的镍矿石、焦炭和至少一种从含氧化硼材料和含氧化铝材料中选出的材料；iii)通过将热气注入所述高炉中来制造炉渣和含镍熔铁；以及iv)从所述高炉中排出所述炉渣和所述含镍熔铁。

在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可包括含氧化硼材料和含氧化铝材料，并且所述含氧化硼材料和所述含氧化铝材料的量在所述混合物的1wt％至25wt％的范围。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可包括氧化硼和含氧化铝材料。在装载于所述高炉中的混合物中，所述含氧化硼材料和所述含氧化铝材料可混合在一起。混合物中所述含氧化硼材料与所述含氧化铝材料的重量比可在20∶80至80∶20的范围。

在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可包括含氧化硼材料和含氧化铝材料。所述含氧化硼材料可包括B₂O₃，所述含氧化铝材料可包括Al₂O₃。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可包括含氧化硼材料和含氧化铝材料。在排放炉渣和含镍熔铁的过程中，炉渣中氧化硼的量可在1wt％至10wt％的范围，氧化铝的量可在5wt％至20wt％的范围。炉渣的熔点可在1100℃至1400℃的范围。

根据本发明的一个实施方案，制造含镍熔铁的方法可进一步包括从所述高炉的一侧向高炉中注入至少一种从精细氧化硼颗粒和精细氧化铝颗粒中选出的精细颗粒。所述精细颗粒的粒径可在0.05mm至0.2mm的范围。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可包括含氧化硼材料和含氧化铝材料，并且在含氧化硼材料中所含的氧化硼的量可在5wt％至100wt％的范围，在含氧化铝材料中所含的氧化铝的量可在20wt％至100wt％的范围。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可包括含氧化硼材料和含氧化铝材料。所述含氧化硼材料和所述含氧化铝材料可在混合后作为所述材料装载于所述高炉中。所述材料的粒径可在0.2mm至20mm的范围。

在将所述混合物装载于高炉的过程中，所述材料可为含氧化硼材料。所述含氧化硼材料的量可在所述混合物的1wt％至25wt％的范围。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可为包括B₂O₃的含氧化硼材料。

在排放炉渣和含镍熔铁的过程中，炉渣中含氧化硼材料的量可在1.5wt％至40wt％的范围。所述炉渣的熔点可在1100℃至1430℃的范围。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可为含氧化硼材料。在含氧化硼材料中所含的氧化硼的量可在5wt％至100wt％的范围。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可为含氧化硼材料。所述含氧化硼材料的粒径可在1mm至20mm的范围。

在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可为含氧化铝材料。所述含氧化铝材料的量可在所述混合物的1wt％至25wt％的范围。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可为包括Al₂O₃的含氧化铝材料。

在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可为含氧化铝材料。在排放炉渣和含镍熔铁的过程中，炉渣中所含的氧化铝的量可在2wt％至16wt％。所述炉渣的熔点可在1305℃至1490℃的范围。

在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可为含氧化铝材料。所述含氧化铝材料中所含的氧化铝的量可在5wt％至100wt％的范围。在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料可为含氧化铝材料。所述含氧化铝材料的粒径可在1mm至20mm的范围。

有益效果

如上所述，在本发明的一个实施方案中，通过使用含氧化硼材料和含氧化铝材料来代替荧石，炉渣的流动性得到提高，从而可以容易地制造含镍熔铁。另外，由于不存在由荧石导致的环境污染问题，可提高炉渣的重复利用率。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的第一实施方案的制造含镍熔铁的方法的流程图。

图2是示意性地示出本发明的第一实施方案的制造含镍熔铁的高炉的内部截面的视图。

图3是示意性地示出本发明的第二实施方案的制造含镍熔铁的方法的流程图。

图4是示意性地示出本发明的第二实施方案的制造含镍熔铁的高炉的内部截面的视图。

图5是示意性地示出本发明的第三实施方案的制造含镍熔铁的方法的流程图。

图6是示意性地示出本发明的第三实施方案的制造含镍熔铁的高炉的内部截面的视图。

图7是显示炉渣熔点随炉渣中所含的氧化硼、氧化铝或荧石的量变化的曲线图。

图8是显示本发明试验实施例1-13和对比实施例1-16的炉渣熔点的曲线图。

图9是显示本发明的试验实施例14-24和对比实施例1-16的炉渣熔点的曲线图。

图10是显示本发明的试验实施例5、6、20、23和25以及对比实施例10的炉渣熔点的曲线图。

具体实施方式

下面，将结合附图对本发明的示例性实施方案进行详细解释，以使本发明所属领域的技术人员能够容易地实施本发明。然而，本发明可以多种形式实现，并不限于下述的实施方案。另外，在本说明书和附图中，同样的附图标记指代同样的要素。

本文使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，都具有与本发明所属领域的技术人员所通常理解的相同的含义。还应理解，术语(例如常用词典中所定义的术语)应该被解释成具有与相关技术背景和本文公开内容中的含义相一致的含义，不得解释成理想化的或者过于形式化的意义，除非在本文中是明确地这样定义的。

如图1所示，本发明第一实施方案的制造含镍熔铁的方法包括下述步骤：提供烧结的镍矿石S10；在高炉中装载含有所述烧结的镍矿石、焦炭、含氧化硼材料和含氧化铝材料的混合物S20；通过在高炉中注入热气来制造炉渣和含镍熔铁S30；以及从高炉中排出炉渣和含镍熔铁S40。另外，如果需要，还可包括其他步骤。例如，该制造含镍熔铁的方法可进一步包括从高炉的一侧向高炉中注入精细氧化硼颗粒和精细氧化铝颗粒的步骤。

首先，在S10步骤中，通过烧结氧化镍矿石来制造烧结的镍矿石。氧化镍矿石是通过地球表面上含有大量镍的岩石的风化，以及在地下分离和浸出含有镍的液体形成的。例如，硅镁镍矿石、红土矿石、褐铁矿石和腐泥土矿石可被用作氧化镍矿石。

当将烧结的镍矿石直接装入高炉中时，燃料比提高，然后含镍熔铁产率可能下降。因此，通过烧结氧化镍矿石来制造烧结的镍矿石，从而将其制成适于装入高炉中的状态。另一方面，氧化镍矿石可被制成团块来使用。也就是说，将氧化镍矿石干燥并粉碎，然后利用压块机(briquetter)制成团块。

从产地采集的氧化镍矿石的粒径差异可能会很大。因此，在将氧化镍矿石分为精细氧化镍矿石和粗氧化镍矿石之后，将粗氧化镍矿石粉碎以具有均一的尺寸，从而可以提高利用效率。例如，基于5mm粒径的氧化镍矿石，如果其粒径不大于5mm，则将其归为精细氧化镍矿石。另外，如果其粒径大于5mm，则将其归为粗氧化镍矿石。这里，将粗氧化镍矿石使用粉碎机粉碎，从而制成精细氧化镍矿石。

如上所述，可将焦炭与通过分类和重新粉碎而使粒径均一的氧化镍矿石混合，以便对氧化的镍矿石进行烧结。可使用粉末形式的焦炭。在这种情况下，氧化镍矿石和焦炭粉末均匀混合的用于烧结的混合物是通过将氧化的镍矿石和焦炭粉末混合后装入混合器来制造的。接下来，通过将所述用于烧结的混合物装入烧结设备并进行烧结来制造氧化镍矿石。

在制造出所述混合物以便装入高炉来制造熔铁之后，在S20步骤中将所述混合物装入高炉。这里，所述混合物包括烧结的镍矿石、含氧化硼材料、含氧化铝材料和焦炭。焦炭与氧化镍矿石均匀地混合，以便装入高炉来还原氧化镍矿石。

可以将含氧化硼材料和含氧化铝材料制造成预混合的材料，以便与烧结的镍矿石和焦炭混合。在这种情况下，将含氧化硼材料和含氧化铝材料混合以便制成团块，或者将它们预熔融以便制成流体的形式。此外，可以在含氧化硼材料和含氧化铝材料分别加入之后再与镍矿石和焦炭混合。

氧化镍矿石含有大量在制造熔铁的过程中存在于炉渣之中的脉石。如果大量脉石存在于炉渣之中，那么炉渣不仅因为熔化能力下降而难于卸除，而且因为其流动性下降而难于排出。因此，高炉中炉渣的熔化能力可通过以流体的形式加入氧化硼和氧化铝来提高，这样，炉渣的熔点降低，其流动性提高。另外，炉渣的粘度可被降低。从而使排出过程变得容易。同时，与使用荧石的情况不同，后续过程可顺利地进行并且没有环境污染问题。通过使用氧化硼和氧化铝作为荧石的替代材料，在高炉中生成的炉渣可被容易地除去。

硬硼酸钙石矿石、方硼石等等可被用作含氧化硼材料。另外，已经历过熔炼的流体也可被用作含有氧化硼的矿石。含氧化硼材料中所含的氧化硼的量在5wt％至100wt％的范围。若含氧化硼材料中所含的氧化硼的量少于5wt％，氧化硼的量不足以提高炉渣的流动性。氧化硼主要包括B₂O₃。B₂O₃有助于高炉中的炉渣熔化并良好地滴落至高炉的下部。此外，由于装入高炉中的B₂O₃的量几乎与炉渣中所含的B₂O₃的量相等，所以炉渣的熔点降低，同时炉渣的流动性提高。

铝土矿矿石或钢包渣可用作含氧化铝材料。同样，已经历熔炼过程的流体也可用作含氧化铝材料。所述含氧化铝材料所含的氧化铝的量在20wt％至100wt％的范围。若氧化铝少于20wt％，则量不足，因而炉渣的流动性无法提高。含氧化铝材料主要包括Al₂O₃。Al₂O₃有助于高炉中的炉渣熔化并良好地滴落至高炉的下部。此外，由于装入高炉中的Al₂O₃的量几乎与炉渣中所含的Al₂O₃的量相等，所以炉渣的熔点降低，同时炉渣的流动性提高。尤其是，由于Al₂O₃的熔点高并且Al₂O₃不容易被还原，所以Al₂O₃可保持氧化状态进入炉渣。

在含氧化硼材料和含氧化铝材料混合而成的混合物被装入高炉的情况下，其重量比在20∶80至80∶20的范围。若含氧化硼材料与含氧化铝材料的重量比在上述范围之外，则炉渣的流动性无法提高。因此，使含氧化硼材料和含氧化铝材料在上述范围内混合在一起，以使炉渣的流动性得到提高。

含有烧结的镍矿石、含氧化硼材料、含氧化铝材料和焦炭的混合物可包含1wt％至25wt％范围的含氧化硼材料和含氧化铝材料。如果含氧化硼材料和含氧化铝材料的量太少，那么它们不会到达高炉的下部，可能在某中途点被还原。在这种情况下，高炉中的炉渣没有熔化和滴落，并且炉渣中包含很少的氧化硼和氧化铝。因此，炉渣的流动性显著降低，因而排出操作困难。相反，如果含氧化硼材料和含氧化铝材料的量太大，那么对高炉的耐火材料的腐蚀加重，高炉的寿命缩短。

含氧化硼材料和含氧化铝材料混合而成的混合物的粒径可在0.2mm至20mm的范围。若混合物的粒径太小，则由于混合物的表面积太大，氧化硼和氧化铝不能在高炉中保持氧化状态。结果，氧化硼和氧化铝可能通过与焦炭反应而被还原。在这种情况下，氧化硼和氧化铝不进入炉渣，因而炉渣的流动性得不到提高。另外，若混合物的粒径太大，则混合物难以进入炉渣。

如果使用荧石代替氧化硼和氧化铝，那么由于高炉废气中含有氟而使大气遭到污染，并且由于炉渣含有氟成分而使环境被进一步污染。另外，处理炉渣也不容易。

接下来，在S30步骤中，通过向高炉中注入热气来制造含镍熔铁和炉渣。装入高炉中的焦炭在被加热至高温时被热气点燃。因此，烧结的镍矿石通过与焦炭的互相反应而被还原，从而制造出炉渣和含镍熔铁。

最后，在S40步骤中，炉渣和含镍熔铁被从高炉中排出。即，炉渣和含镍熔铁经由高炉的排出孔被取出。在这种情况下，炉渣的流动性应该很好并且其粘度和熔点应该较低，以便从含镍熔铁中除去作为残渣的炉渣。如上所述，由于在本发明的第一实施方案中使用氧化硼和氧化铝，所以炉渣的流动性得到提高，这是由于在炉渣中含有大量的氧化硼和氧化铝。随着混合物的装入量增加，炉渣的熔点降低，因而炉渣的流动性提高。所以，可以容易地从含镍熔铁中除去炉渣。

在这种情况下，炉渣中氧化硼的量可在1wt％至10wt％的范围。如果氧化硼的量太少，则由于仅通过增加氧化铝不能完全确保炉渣的流动性，所以难以分离含镍熔铁。相反，如果氧化硼的量太多，则由于使用大量的较贵的氧化硼而使制造成本增加，并且硼可导致高炉的耐火材料磨蚀。

同时，炉渣中氧化铝的量可在5wt％至20wt％的范围。如果氧化铝的量太少，则由于不能完全确保炉渣的流动性而难以分离含镍熔铁。相反，如果氧化铝的量太多，则熔铁的流动性变差，并且由于使用大量成本较高的氧化铝而使制造成本增加。另外，铝导致高炉耐火材料被磨蚀。因此，该混合物的组成范围被控制在上述范围内。

结果，炉渣的熔点可被控制在1100℃至1400℃的范围。如果炉渣的熔点太低，则尽管可以完全确保炉渣的流动性，但是由于使用大量的氧化硼和氧化铝，因此有可能使高炉的内部磨蚀。相反，如果炉渣的熔点太高，则炉渣的流动性降低。下面结合图2，对在高炉中制造含镍熔铁的过程进行详细解释。

图2示意性地示出了制造含镍熔铁的高炉100的内部截面。

经由位于高炉100上部的加料溜槽10将烧结的镍矿石、含氧化硼材料、含氧化铝材料和焦炭装入。它们以混合物的形式加入，形成一层，从而均匀地分布在高炉100中。因此，烧结的镍矿石、含氧化硼材料、含氧化铝材料和焦炭之间的热交换可顺利地进行。将焦炭装入高炉，形成焦炭填充床16。

热气经由鼓风口12注入高炉100中。热气可通过与焦炉煤气(COG)混合而使用。注入高炉100中的热气将焦炭填充床16加热，在高炉100中形成燃烧空窝14。将焦炭填充床16加热至高温而使烧结的镍矿石熔化，从而形成含镍熔铁。含镍熔铁流到高炉100的下部，经由排出孔18与炉渣一起排放到外部。

如上所述，经由加料溜槽10加入至高炉100中的含氧化硼材料和含氧化铝材料中分别包含的氧化硼和氧化铝均被包含在高炉100的炉渣中。因此，氧化硼和氧化铝可降低炉渣的熔点。结果，高炉100中的炉渣可容易地熔化并滴落至高炉100的下部。结果，炉渣的流动性得到提高，从而含镍熔铁可容易地从排出孔18排出。

同时，如图2所示，经由插入到鼓风口12中的喷枪121，含有氧化硼和氧化铝的混合颗粒可直接从高炉100的侧面注入高炉100的炉渣层中。这里，氧化硼和氧化铝的粒径可在0.05mm至0.2mm的范围。如果该混合颗粒的粒径太大，则喷枪121可能被堵塞。因此，该混合颗粒的粒径被控制在上述范围，从而可提高炉渣的流动性。由于经由喷枪121注入的混合颗粒直接进入炉渣中，炉渣的熔点降低，因此其流动性提高。因此，可容易地经由排出孔18执行排出过程。

图3是示出本发明的第二实施方案中制造含镍熔铁的方法的示意性流程图。

如图3所示，根据本发明的第二实施方案的制造含镍熔铁的方法包括如下步骤：提供烧结的镍矿石S12；向高炉中装入含有所述烧结的镍矿石、含氧化硼材料和焦炭的混合物S22；通过向高炉中注入热气来制造炉渣和含镍熔铁S32；以及排出炉渣和含镍熔铁S42。另外，如果需要还可包括其他步骤。例如，该制造含镍熔铁的方法可进一步包括经由高炉的侧面向高炉中注入氧化硼颗粒的步骤。由于图3的步骤S12和S32分别与图1的步骤S10和S30相同，为方便起见省略对它们的详细描述，下面只对步骤S22和S42进行解释。

在制备出待装入高炉中以便制造熔铁的混合物之后，在步骤S22中将所述混合物装入高炉中。这里，所述混合物包括烧结的镍矿石、含氧化硼材料和焦炭。将焦炭与待装入高炉中的烧结的镍矿石均匀混合，以使烧结的镍矿石还原。

烧结镍的矿含有大量在制造熔铁的过程中也存在于炉渣之中的脉石。如果大量脉石存在于炉渣之中，那么炉渣不仅因为熔化能力下降而不能很好地排出，而且炉渣的流动性下降，之后难于排出。因此，将上述的含氧化硼材料以流体的形式装入高炉中，从而提高高炉中炉渣的熔化能力并提高炉渣的流动性。另外，可降低炉渣的粘度。因此，排出过程变得更容易。另外，与使用荧石的情况不同的是，由于使用含氧化硼材料，后续过程可顺利地进行并且没有环境问题。使用含氧化硼材料作为荧石的替代材料，从而可容易地除去在高炉中生成的炉渣。

氧化硼的粒径可在0.05mm至2mm的范围。如果氧化硼的粒径太小，则由于混合物的表面积太大，氧化硼在高炉中不能保持氧化状态并且随后通过与焦炭反应而被还原。在这种情况下，由于氧化硼不进入炉渣中，炉渣的流动性得不到提高。另外，如果含氧化硼材料的粒径太大，则氧化硼难以进入炉渣。因此，炉渣的流动性得不到提高。

在上述混合物中所含的含氧化硼材料的量可在1wt％至25wt％的范围。如果含氧化硼材料的量太少，则无法到达高炉的下部，并可能在某中途点被还原。在这种情况下，由于炉渣中几乎不含有氧化硼，高炉中的炉渣不能很好地熔化，排出过程困难。相反，如果含氧化硼材料的量太多，则对高炉的耐火材料的腐蚀加剧，从而缩短高炉的寿命。

在步骤S42中将炉渣和含镍熔铁从高炉中排出。即，炉渣和含镍熔铁经由高炉的排出孔取出。在这种情况下，炉渣的流动性应该很好，其粘度和熔点应该降低，以便从含镍熔铁中除去作为残渣的炉渣。如上所述，由于在本发明的第二实施方案中使用含氧化硼材料，所以炉渣的流动性得到提高，这是由于炉渣中含有大量的氧化硼。随着氧化硼装入量增加，炉渣的熔点降低，因而炉渣的流动性提高。因此，炉渣可以容易地从含镍熔铁中除去。

在这种情况下，炉渣中所含的氧化硼的量可在1.5wt％至40wt％的范围。如果氧化硼的量太少，则由于不能完全确保炉渣的流动性而难以分离含镍熔铁。相反，如果氧化硼的量太多，则由于使用大量的成本较高的氧化硼而使制造成本增加，并且硼可导致高炉的耐火材料的磨蚀。因此，氧化硼的量被控制在上述范围内。下面结合图4，对高炉中制造含镍熔铁的过程进行详细描述。

图4示意性地示出了制造含镍熔铁的高炉100的内部截面。由于图4的高炉100与图2的高炉100相同，相同的要素使用相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。

经由位于高炉100上部的加料溜槽10将烧结的镍矿石、含氧化硼材料和焦炭装入。将烧结的镍矿石、含氧化硼材料和焦炭顺序装入，形成一层，从而均匀地分布在高炉100中。因此，烧结的镍矿石、含氧化硼材料和焦炭之间的热交换可顺利地进行。

如上所述，经由加料溜槽10加入至高炉100中的含氧化硼材料中包含的大量的氧化硼被包含在高炉100的炉渣中。因此，由于氧化硼可降低炉渣的熔点，高炉100中的炉渣可容易地熔化并滴落至高炉100的下部。结果，炉渣的流动性得到提高，从而含镍熔铁可容易地从排出孔18排出。

同时，如图4所示，经由插入到鼓风口12中的喷枪121，氧化硼颗粒可直接从高炉100的侧面注入高炉100的炉渣层中。这里，氧化硼颗粒的粒径可在0.05mm至0.2mm的范围。如果氧化硼颗粒的粒径太大，则喷枪121可能被堵塞。因此，氧化硼颗粒的粒径被控制在上述范围，从而可提高炉渣的流动性。由于经由喷枪121注入的氧化硼颗粒直接进入炉渣中，炉渣的熔点降低，其流动性提高。因此，可容易地经由排出孔18执行排出过程。

图5是示出本发明的第三实施方案的制造含镍熔铁的方法的示意性流程图。

如图5所示，本发明的第三实施方案的制造含镍熔铁的方法包括如下步骤：提供烧结的镍矿石S14；在高炉中装入含有所述烧结的镍矿石、含氧化铝材料和焦炭的混合物S24；通过向高炉中注入热气来制造炉渣和含镍熔铁S34；以及排出炉渣和含镍熔铁S44。另外，如果需要还可包括其他步骤。例如，该制造含镍熔铁的方法可进一步包括经由高炉的侧面向高炉中注入氧化铝颗粒的步骤。由于图5的步骤S14和S34分别与图1的步骤S10和S30相同，为方便起见省略对它们的详细描述，下面只对步骤S24和S44进行解释。

在制备出待装入高炉中以便制造熔铁的混合物之后，在步骤S24中将所述混合物装入高炉中。这里，所述混合物包括烧结的镍矿石、含氧化铝材料和焦炭。将焦炭与待装入高炉中的烧结的镍矿石均匀混合，以使烧结的镍矿石还原。

烧结的镍矿石含有大量在制造熔铁的过程中存在于炉渣之中的脉石。如果大量脉石存在于炉渣之中，那么炉渣不仅因为熔化能力下降而不能很好地排出，而且炉渣的流动性下降，之后难于排出。因此，将含氧化铝材料以流体的形式装入高炉中，从而提高高炉中炉渣的熔化能力，并可提高炉渣的流动性。另外，可降低炉渣的粘度。因此，排出过程变得更容易。另外，与使用荧石的情况不同，由于使用含氧化铝材料，因此后续过程可顺利地进行，没有环境问题。使用含氧化铝材料作为荧石的替代材料，从而可容易地除去在高炉中生成的炉渣。

含氧化铝材料的粒径可在0.05mm至2mm的范围。如果含氧化铝材料的粒径太小，则由于表面积太大，含氧化铝材料在高炉中不能保持氧化状态，可通过与焦炭反应而被还原。在这种情况下，由于氧化铝不进入炉渣中，炉渣的流动性得不到提高。另外，如果含氧化铝材料的粒径太大，则氧化铝难以进入炉渣。因此，炉渣的流动性得不到提高。

在上述混合物中所含的含氧化铝材料的量可在1wt％至25wt％的范围。如果含氧化铝材料的量太少，则无法到达高炉的下部，可能在某中途点被还原。在这种情况下，由于炉渣中几乎不含有氧化铝，高炉中的炉渣不能很好地熔化，排出过程困难。相反，如果含氧化铝材料的量太多，则对高炉的耐火材料的腐蚀加剧，可缩短高炉的寿命。

在步骤S44中将炉渣和含镍熔铁从高炉中排出。即，炉渣和含镍熔铁经由高炉的排出孔取出。在这种情况下，炉渣的流动性应该很好，其粘度和熔点应该降低，以便从含镍熔铁中除去作为残渣的炉渣。如上所述，由于在本发明的第三实施方案中使用含氧化铝材料，所以炉渣的流动性得到提高，这是由于炉渣中含有大量的氧化铝。随着含氧化铝材料的装入量增加，炉渣的熔点降低，因而炉渣的流动性提高。因此，炉渣可以容易地从含镍熔铁中除去。

在这种情况下，炉渣中所含的氧化铝的量可在2wt％至40wt％的范围。如果氧化铝的量太少，则由于不能完全确保炉渣的流动性而难以分离含镍熔铁。相反，如果氧化铝的量太多，则由于使用大量成本较高的氧化铝而使制造成本增加，并且铝可导致高炉的耐火材料磨蚀。因此，氧化铝的量被控制在上述范围内。下面结合图6，对高炉中制造含镍熔铁的过程进行详细描述。

图6示意性地示出了制造含镍熔铁的高炉100的内部截面。由于图6的高炉100与图2的高炉100相同，相同的要素使用相同的附图标记表示，并省略对它们的详细描述。

经由位于高炉100上部的加料溜槽10将烧结的镍矿石、含氧化铝材料和焦炭装入。烧结的镍石矿、含氧化铝材料和焦炭被顺序装入，形成一层，从而均匀地分布在高炉100中。因此，烧结的镍矿石、含氧化铝材料和焦炭之间的热交换可顺利地进行。

如上所述，经由加料溜槽10加入至高炉100中的含氧化铝材料中包含的大量的氧化铝被包含在高炉100的炉渣中。因此，由于氧化铝可降低炉渣的熔点，高炉100中的炉渣可容易地熔化并滴落至高炉100的下部。结果，炉渣的流动性得到提高，从而含镍熔铁可容易地从排出孔18排出。

同时，如图6所示，经由插入到鼓风口12中的喷枪121，氧化铝颗粒可直接从高炉100的侧面注入高炉100的炉渣层中。这里，氧化铝颗粒的粒径可在0.05mm至0.2mm的范围。如果氧化铝颗粒的粒径太大，则喷枪121可能被堵塞。因此，氧化铝颗粒的粒径被控制在上述范围，从而可提高炉渣的流动性。由于经由喷枪121注入的氧化铝颗粒直接进入炉渣中，因此炉渣的熔点降低，其流动性可得到提高。因此，可容易地经由排出孔18执行排出过程。

图7是显示炉渣的熔点随炉渣中所含的氧化硼、氧化铝或荧石的量变化的曲线图。这里，虚线表示随炉渣中所含的氧化硼(B₂O₃)的量变化的炉渣的熔点，而点划线表示随炉渣中所含的氧化铝(Al₂O₃)的量变化的炉渣的熔点。另外，为比较的目的而绘出的实线表示随炉渣中所含的荧石(CaF₂)的量变化的炉渣的熔点。

如图7所示，随着氧化硼或氧化铝的量的增加，炉渣的熔点降低。因此，在排出过程中炉渣的流动性可通过控制氧化硼或氧化铝的量来提高。此外，如图7所示，随着炉渣中氧化铝的量增加，炉渣的熔点降低。然而，当氧化铝的量超过大约16wt％时，炉渣的熔点再次升高。

炉渣的熔点可使用氧化硼和荧石降低，两者具有相似的走势。另外，如果使用氧化铝代替荧石，炉渣的流动性降低的走势几乎与装入荧石的情况相同。因此，含镍熔铁可被容易地排出。

当通常使用荧石时，炉渣中荧石的量约为5wt％，所以，如果炉渣中氧化硼的量为5wt％或者氧化铝的量在10wt％至15wt％的范围，则会获得比使用荧石时更好的效果。而且，当炉渣中含有荧石时，由于环境污染问题，炉渣不能被重复利用。相反，由于氧化硼和氧化铝没有环境污染问题，炉渣可被重复利用。因此，荧石可被氧化硼或氧化铝替代。下面将对图7中炉渣的熔点随氧化硼或氧化铝的量变化的情况进行详细地解释。

下面通过试验实施例对本发明进行详细解释。试验实施例仅用于示例性地说明本发明，本发明并不限制于此。

涉及使用含氧化硼材料的含镍熔铁的试验实施例

试验实施例1

通过向高炉中装入烧结的镍矿石、含氧化硼材料和焦炭，并向高炉中注入热气来制造炉渣和含镍熔铁。将300吨烧结的镍矿石和100吨焦炭作为固定量装入高炉中，并将40kg含氧化硼材料装入高炉中。此外，通过在高炉中注入热气来制造含镍熔铁。由于剩余的试验条件可被本发明所属领域的技术人员容易地理解，故省略对它们的详细描述。

试验实施例2

通过装入190kg含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例3

通过装入390kg含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例4

通过装入740kg含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例5

通过装入1.94吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例6

通过装入4.01吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例7

通过装入5.86吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例8

通过装入8.13吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例9

通过装入0.38吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例10

通过装入12.61吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例11

通过装入14.74吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例12

通过装入16.88吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例13

通过装入18.89吨含氧化硼材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例1至13的试验结果

试验实施例1的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了34.3吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为34.3kg。炉渣的熔点为1440℃。

试验实施例2的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了34.5吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为172.5kg。炉渣的熔点为1430℃。

试验实施例3的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了35.2吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为352kg。炉渣的熔点为1440℃。

试验实施例4的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了35.3吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为706kg。炉渣的熔点为1360℃。

试验实施例5的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了36.4吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为1.82吨。炉渣的熔点为1280℃。

试验实施例6的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了36.9吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为3.69吨。炉渣的熔点为1180℃。

试验实施例7的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了37.1吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为5.565吨。炉渣的熔点为1150℃。

试验实施例8的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了38.2吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为7.64吨。炉渣的熔点为1148℃。

试验实施例9的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了38.6吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为9.65吨。炉渣的熔点为1137℃。

试验实施例10的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了39.1吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为11.73吨。炉渣的熔点为1125℃。

试验实施例11的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了39.6吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为13.86吨。炉渣的熔点为1113℃。

试验实施例12的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了40.1吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为16.04吨。炉渣的熔点为1100℃。

试验实施例13的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化硼的量以及炉渣的熔点。获得了40.3吨炉渣，炉渣中氧化硼的量为18.135吨。炉渣的熔点为1100℃。

试验实施例1至13的结论

在试验实施例1至13中获得了炉渣中氧化硼的量与装入的含氧化硼材料的量的比例。即，获得了氧化硼的产率。下表1记载了试验实施例1至13中设置的试验条件，以及各自的试验结果。

表1

如表1中的试验实施例1至13所述，炉渣中氧化硼的产率(即炉渣中所含的氧化硼的量占装入的含氧化硼材料的比例)稳定保持在90％至95％的范围。然而，当如在试验实施例1中含氧化硼材料的装入量太少，或者如在试验实施例13中含氧化硼材料的装入量太多时，氧化硼的产率分别减少至80％和85％。

此外，随着含氧化硼材料的装入量增加，炉渣的熔点逐渐降低。也就是说，虽然在试验实施例1中炉渣的熔点为1440℃，但在试验实施例13中炉渣的熔点降至1100℃。因此，当装入更多的含氧化硼材料时，炉渣的熔点逐渐降低。

涉及使用含氧化铝材料的含镍熔铁的试验实施例

试验实施例14

通过在高炉中装入烧结的镍矿石、含氧化铝材料和焦炭，并向高炉中注入热气来制造炉渣和含镍熔铁。将300吨烧结的镍矿石和100吨焦炭作为固定量装入高炉中，并将17kg含氧化铝材料装入高炉中。此外，通过在高炉中注入热气来制造含镍熔铁。由于剩余的试验条件可被本发明所属领域的技术人员容易地理解，故省略对它们的详细描述。

试验实施例15

通过装入710kg含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例16

通过装入1.44吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例17

通过装入2.19吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例18

通过装入2.95吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例19

通过装入3.35吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例20

通过装入4.14吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例21

通过装入4.92吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例22

通过装入5.36吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例23

通过装入6.18吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例24

通过装入6.63吨含氧化铝材料来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与试验实施例14相同，故省略对它们的详细描述。

试验实施例14至24的试验结果

试验实施例14的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了31.2吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为15.6kg。炉渣的熔点为1490℃。

试验实施例15的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了32.1吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为642kg。炉渣的熔点为1488℃。

试验实施例16的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了32.5吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为1.3吨。炉渣的熔点为1470℃。

试验实施例17的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了32.9吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为1.974吨。炉渣的熔点为1440℃。

试验实施例18的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了32.9吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为2.656kg。炉渣的熔点为1415℃。

试验实施例19的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了33.5吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为3.015吨。炉渣的熔点为1390℃。

试验实施例20的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了33.9吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为3.729kg。炉渣的熔点为1365℃。

试验实施例21的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了34.1吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为4.433吨。炉渣的熔点为1343℃。

试验实施例22的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了34.5吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为4.83吨。炉渣的熔点为1323℃。

试验实施例23的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了34.8吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为15.568kg。炉渣的熔点为1305℃。

试验实施例24的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了35.1吨炉渣，炉渣中氧化铝的量为5.967吨。炉渣的熔点为1323℃。

试验实施例14至24的结论

在试验实施例14至24中获得了炉渣中氧化铝的量与装入的含氧化铝材料的量的比例。即，获得了氧化铝的产率。下表2记载了试验实施例14至24中设置的试验条件，以及各自的试验结果。

表2

如表2中的试验实施例14至24所述，炉渣中氧化铝的产率(即炉渣中所含的氧化铝的量占装入的含氧化铝材料的比例)稳定保持在90％至98％的范围。然而，当如在试验实施例14中含氧化铝材料的装入量太少，或者如在试验实施例24中含氧化铝材料的装入量太多时，氧化铝的产率均减少至90％。

此外，在试验实施例14至24中，随着含氧化铝材料的装入量增加，炉渣的熔点逐渐降低。也就是说，在试验实施例14中炉渣的熔点为1490℃，而在试验实施例23中炉渣的熔点降至1305℃。然而，在试验实施例24中，炉渣的熔点升高至1323℃。因此，当装入更多的含氧化铝材料时，炉渣的熔点逐渐降低，直到炉渣中含有的氧化铝的量达到16wt％。

涉及使用含氧化硼材料和含氧化铝材料的含镍熔铁的试验实施例

试验实施例25

通过向高炉中装入烧结的镍矿石、含氧化硼材料、含氧化铝材料和焦炭，并向高炉中注入热气来制造炉渣和含镍熔铁。将300吨烧结的镍矿石和100吨焦炭作为固定量装入高炉中，并将1.94吨含氧化硼材料和3.75吨含氧化铝材料装入高炉中。然后，通过在高炉中注入热气来制造含镍熔铁。此外，分别测量了炉渣的熔点、炉渣中含有的氧化硼和氧化铝的量。由于剩余的试验条件可被本发明所属领域的技术人员容易地理解，故省略对它们的详细描述。

试验实施例25的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中的氧化硼和氧化铝的量以及炉渣的熔点。获得了38.9吨炉渣，炉渣中氧化硼和氧化铝的量分别为5wt％和10wt％。炉渣的熔点约为1180℃。

试验实施例25的结论

通过同时使用含氧化硼材料和含氧化铝材料，炉渣的熔点显著降低。因此，炉渣的流动性提高，从而含镍熔铁可被容易地排出。

对比实施例1

为了与上述试验实施例1至25进行对比，通过向高炉中装入烧结的镍矿石、荧石和焦炭，并向高炉中注入热气来制造炉渣和含镍熔铁。将300吨烧结的镍矿石和100吨焦炭作为固定量装入高炉中，并将42.8kg荧石装入高炉中。然后，通过向高炉中注入热气来制造含镍熔铁。由于剩余的试验条件可被本发明所属领域的技术人员容易地理解，故省略对它们的详细描述。

对比实施例2

通过装入84.5kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例3

通过装入127.9kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例4

通过装入164.1kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例5

通过装入193.6kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例6

通过装入240kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例7

通过装入260.4kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例8

通过装入289.2kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例9

通过装入321.8kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例10

通过装入353.7kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例11

通过装入393.1kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例12

通过装入424.4kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例13

通过装入475.1kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例14

通过装入506.3kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例15

通过装入545.1kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

对比实施例16

通过装入574kg荧石来制造含镍熔铁。由于剩余实验条件与对比实施例1相同，故省略对它们的详细描述。

试验结果

对比实施例1的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了35.1吨炉渣，炉渣中荧石的量为17.6kg。炉渣的熔点约为1425℃。

对比实施例2的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了35.5吨炉渣，炉渣中荧石的量为35.5kg。炉渣的熔点约为1410℃。

对比实施例3的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了35.8吨炉渣，炉渣中荧石的量为53.7kg。炉渣的熔点约为1390℃。

对比实施例4的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了36.1吨炉渣，炉渣中荧石的量为72.2kg。炉渣的熔点约为1375℃。

对比实施例5的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了36.4吨炉渣，炉渣中荧石的量为91kg。炉渣的熔点约为1358℃。

对比实施例6的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了36.8吨炉渣，炉渣中荧石的量为110.4kg。炉渣的熔点约为1340℃。

对比实施例7的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了37.2吨炉渣，炉渣中荧石的量为130.2kg。炉渣的熔点约为1328℃。

对比实施例8的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了37.6吨炉渣，炉渣中荧石的量为150.4kg。炉渣的熔点约为1317℃。

对比实施例9的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了37.9吨炉渣，炉渣中荧石的量为170.6kg。炉渣的熔点约为1305℃。

对比实施例10的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了38.2吨炉渣，炉渣中荧石的量为191kg。炉渣的熔点约为1290℃。

对比实施例11的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了38.6吨炉渣，炉渣中荧石的量为212.3kg。炉渣的熔点约为1277℃。

对比实施例12的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了38.9吨炉渣，炉渣中荧石的量为233.4kg。炉渣的熔点约为1265℃。

对比实施例13的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了40.2吨炉渣，炉渣中荧石的量为261.3kg。炉渣的熔点约为1255℃。

对比实施例14的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了40.5吨炉渣，炉渣中荧石的量为283.5kg。炉渣的熔点约为1245℃。

对比实施例15的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了40.7吨炉渣，炉渣中荧石的量为305.3kg。炉渣的熔点约为1235℃。

对比实施例16的试验结果

测量了炉渣的量、炉渣中荧石的量以及炉渣的熔点。获得了40.9吨炉渣，炉渣中荧石的量为327.2kg。炉渣的熔点约为1225℃。

对比实施例1至16的结论

在对比实施例1至16中获得了炉渣中荧石的量与装入的荧石的量的比例。即，获得了荧石的产率。下表3记载了对比实施例1至16中设置的试验条件，以及各自的试验结果。

表3

如表3的对比实施例1至16所述，发现荧石的产率在41％至57％的范围，与氧化硼或氧化铝的产率相比较低。也就是说，炉渣中所含的荧石的量与装入高炉的荧石的量相比较少。因此，可以推测，剩余的荧石含在含镍熔铁中或者已蒸发掉。在这种情况下，在后续过程中用水冷却时，由该含镍熔铁制造的板材中所含的额外的氟会导致氟酸在板材中形成。氟酸可腐蚀辅助设备和集尘器。另外，它会导致环境污染。

图8是示出炉渣的熔点随炉渣中所含的氧化硼或荧石的量变化的曲线图。图8中，上述试验实施例1至13对应于加入氧化硼的情况，而上述对比实施例1至16对应于加入荧石的情况。

如图8所示，当使用含氧化硼材料或荧石时，可以理解，随着炉渣中含氧化硼材料或荧石的含量增加，炉渣的熔点相似地下降。也就是说，由于使用稍微多些的氧化硼来代替荧石即可使炉渣的流动性下降到几乎相同的水平，所以能够容易地排出含镍熔铁。而且，由于炉渣中含有荧石，所以能够引起环境污染问题的炉渣不可能被重复利用。然而，由于氧化硼没有环境染污问题，炉渣可被重复利用。因此，荧石可被含氧化硼材料替代。

图9是示出炉渣的熔点随炉渣中的氧化铝或荧石的量变化的曲线图。图9中，上述试验实施例14至24对应于加入含氧化铝材料的情况，而上述对比实施例1至16对应于加入荧石的情况。

如图9所示，当使用含氧化铝材料或荧石时，可以理解，随着炉渣中氧化铝或荧石的含量增加，炉渣的熔点相似地下降。也就是说，由于使用稍微多些的氧化铝来代替荧石即可使炉渣的流动性下降到几乎相同的水平，所以能够容易地排出含镍熔铁。而且，由于炉渣中含有荧石，所以能够引起环境污染问题的炉渣不可能被重复利用。然而，由于氧化铝没有环境染污问题，炉渣可被重复利用。因此，荧石可被含氧化铝材料替代。

图10是示出试验实施例5、6、20、23和25以及对比实施例10的炉渣熔点的曲线图。图10中对照性地显示出当使用含氧化硼材料、含氧化铝材料、含氧化硼材料与含氧化铝材料的混合物以及荧石时，炉渣的熔点。

上述试验实施例5、6、20、23和25以及对比实施例10的试验条件和试验结果示于下表4中。

表4

由表4和图10可以理解，与单独使用含氧化铝材料或者使用荧石的情况相比，将含氧化硼材料和含氧化铝材料混合后装入高炉中可显著地降低炉渣的熔点。另外，在这种情况下，由于含氧化硼材料的量小于仅使用含氧化硼材料时的量，因而可显著减少制造成本。因此，可以低成本制造含镍熔铁。

虽然已经结合本发明的示例性实施方案对本发明进行了具体说明和描述，但本领域技术人员应该理解，在不背离随附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上作各种变化。

Claims

1.一种制造含镍熔铁的方法，所述方法包括：

通过烧结氧化镍矿石来提供烧结的镍矿石；

将一种如下混合物装载于高炉中，所述混合物含有所述烧结的镍矿石、焦炭和至少一种从含氧化硼材料和含氧化铝材料中选出的材料；

通过将热气注入所述高炉中来制造炉渣和含镍熔铁；以及

从所述高炉中排出所述炉渣和所述含镍熔铁。

2.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料包括含氧化硼材料和含氧化铝材料，并且所述含氧化硼材料和所述含氧化铝材料的量在所述混合物的1wt％至25wt％的范围。

3.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料包括含氧化硼材料和含氧化铝材料，

其中，将所述含氧化硼材料和所述含氧化铝材料混合在一起的混合物装载于所述高炉中，并且

其中，所述混合物中所述含氧化硼材料与所述含氧化铝材料的重量比在20∶80至80∶20的范围。

4.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料包括含氧化硼材料和含氧化铝材料，

其中所述含氧化硼材料包括B₂O₃，并且所述含氧化铝材料包括Al₂O₃。

5.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料包括含氧化硼材料和含氧化铝材料，

其中在排放炉渣和含镍熔铁的过程中，炉渣中氧化硼的量在1wt％至10wt％的范围，氧化铝的量在5wt％至20wt％的范围。

6.权利要求5的方法，其中所述炉渣的熔点在1100℃至1400℃的范围。

7.权利要求1的方法，进一步包括从所述高炉的一侧向高炉中注入至少一种从精细氧化硼颗粒和精细氧化铝颗粒中选出的精细颗粒。

8.权利要求7的方法，其中所述精细颗粒的粒径在0.05mm至0.2mm的范围。

9.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料包括含氧化硼材料和含氧化铝材料，并且在含氧化硼材料中所含的氧化硼的量在5wt％至100wt％的范围，在含氧化铝材料中所含的氧化铝的量在20wt％至100wt％的范围。

10.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料包括含氧化硼材料和含氧化铝材料，其中将所述含氧化硼材料和所述含氧化铝材料混合，用于作为所述材料装载于所述高炉中，并且其中所述材料的粒径在0.2mm至20mm的范围。

11.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化硼材料，其中所述含氧化硼材料的量在所述混合物的1wt％至25wt％的范围。

12.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化硼材料，并且含有B₂O₃。

13.权利要求1的方法，其中在排放炉渣和含镍熔铁的过程中，炉渣中含氧化硼材料的量在1.5wt％至40wt％的范围。

14.权利要求13的方法，其中所述炉渣的熔点在1100℃至1430℃的范围。

15.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化硼材料，其中在含氧化硼材料中所含的氧化硼的量在5wt％至100wt％的范围。

16.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化硼材料，其中所述含氧化硼材料的粒径在1mm至20mm的范围。

17.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化铝材料，其中所述含氧化铝材料的量在所述混合物的1wt％至25wt％的范围。

18.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化铝材料，并且含有Al₂O₃。

19.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化铝材料，其中在排放炉渣和含镍熔铁的过程中，炉渣中所含的氧化铝的量在2wt％至16wt％的范围。

20.权利要求19的方法，其中所述炉渣的熔点在1305℃至1490℃的范围。

21.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化铝材料，其中所述含氧化铝材料中所含的氧化铝的量在5wt％至100wt％的范围。

22.权利要求1的方法，其中在将所述混合物装载于所述高炉的过程中，所述材料为含氧化铝材料，其中所述含氧化铝材料的粒径在1mm至20mm的范围。