CN1021348C - 镍矿石还原熔炼方法 - Google Patents

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Abstract

还原熔炼镍矿石的方法，包括把镍矿石和碳素物装入带有底吹风口及顶吹管的转炉型的还原熔炼炉中，所述的还原熔炼炉装着金属液，从所述的顶吹管把氧气及从所述的底吹风口把搅拌气体吹入所述的炉中，和排渣，使得下面公式所表示的关系Vo＞0.4Ws+1.0能满足，其中Vo(m3/吨金属液)为每吨金属液所述的还原熔炼炉的比容，而Ws(吨/吨金属液)为每吨金属液渣的比重。

Description

本发明涉及镍矿石还原熔炼，更具体地涉及一种镍矿石的还原熔炼方法，其中采用了转炉型的还原熔炼炉，并且防止因产渣量较多而造成的溅溢现象。
不锈钢以前一直是通过在电炉中熔化废钢、铬铁和镍铁或电解镍而炼出来的。也就是，不锈钢中的主要成分铬、镍以前一直是通过在电炉中熔化已予先还原出的铁合金而得到的。与这种现有技术不一样，现在考虑到节能和降低生产成本而对还原熔炼法赋予了注意，其中具有高含铬量的金属液是直接从作为铬的来源的铬矿石而得到的。
对于成分铬来说，已经尝试通过在如上所述的转炉型的还原熔炼炉中直接还原铬矿石来炼出不锈钢。但是还没尝试用直接还原镍矿石来炼不锈钢。其原因在于，由于在镍矿石中只含有约2至3%的Ni，如果通过直接还原镍矿石来炼不锈钢必须用大量的镍矿石，使吹炉的操作很困难。例如，在炼含8%Ni的不锈钢时，要用三至四吨的镍矿石才能炼出一吨不锈钢。因此，在还原熔炼镍矿石时，由于产生大量渣而造成溅溢，会使操作中断，损坏设备和减少镍的实收率。另一方面，在通过多次从炉中排渣以避免发生溅溢时，可能由于排渣而带出金属液造成镍的实收率过分地下降并使工作效率下降。
本发明是要解决上述现有技术中的问题。本发明的目的是提供一种还原熔炼镍矿石的方法，在产生大量渣的情况下，它仍能保证操作的稳定并且也使镍的实收率不下降。
为完成本发明的上述目的，提供了一种还原熔炼镍矿石的方法， 包括把镍矿石和碳素物装入带有底吹风口及顶吹管的转炉型的还原熔炼中，所述的还原熔炼炉装着金属液;从所述的顶吹管把氧气及从所述的底吹风口把搅拌气体吹入所述的炉中，和排渣，使得下面公式所表示的关系V0＞0.4WS+1.0能满足，其中V0（m3/吨金属液）为每吨金属液所述熔化还原炉的比容，而WS（吨/吨金属液）为每吨金属液渣的比重。
通过附图及下面的详细说明可对本发明的上述目的及其它目的和优点更明白。
图1是示出了本发明一个实例的还原熔炼炉的垂直截面图;
图2表示了装入还原熔炼炉中镍矿石量和在还原熔炼炉中渣厚度之间的关系图;
图3是表明在熔化还原熔炼炉中渣的比重及比容之间的关系图。
下面将参照附图说明本发明的一个实例。图1是该实例的还原熔炼炉10。图中，标号21表示一顶吹管，标号22表示一底吹风口，12表示渣层，23是装镍矿石碳素物或熔剂类材料用的料斗，而标号24是把搅拌气体送到底吹风口22的送风管。
下面将说明使用有上述构造的还原熔炼炉炼出含有预定量镍的金属液的方法。开始，把铁水装入还原熔炼炉中，接着装入碳素物，在吹入氧气并且金属液的温度上升到1500℃后，开始把镍矿石装入到还原熔炼炉10中。在反复进行操作的情况下，用预先装入的含镍的金属液来补偿金属液。
在把金属液装入还原熔炼炉的同时，开始从底吹风口22把搅拌气体吹入还原熔炼炉中，由于有这般搅拌气体使风口22不致于被堵住。如果需要的话，可增加所述的搅拌气体的鼓入量。在金属液中， 装入的镍矿石被碳还原。通过碳素物与氧反应，也就是C→CO及CO→CO2的反应的燃烧过程给熔炼镍矿石提供了热能。
在通常使用的镍矿石中的铁和镍的氧化物含量约为30%。其它70%的成分是SiO2，MgO，结晶水和其它矿渣成分。在镍矿石中镍含量约为2-3%。在镍矿石的还原熔炼中渣是由镍矿石及碳素物产生的渣形成的。渣的重量占镍矿石重量的80%。因此，当要炼出含8%（重量）镍的金属液，每吨金属液要产出2-3吨渣，不过每吨金属液产出的渣根据镍矿石中镍含量及在金属中预定的镍含量而变化。由于在还原熔炼中渣的松密度约为1.5，渣的体积可为金属液体积的15倍。结果由于渣的溅溢，会使操作中断和使设备损坏，使操作不能稳定地进行并降低了镍的实收率。另外，由于在还原熔炼镍矿石时要增加排渣量以防止由于大量渣而产生的溅溢，也溢出了金属液而大大地降低了镍的实收率。
为保证操作的稳定性和增加镍的实收率，提出了还原熔炼炉的容积及排渣时间的问题。为此，进行了试验以找到装入还原熔炼炉中镍矿石量和渣层厚度之间的关系以便找出合适的排渣时间，装入还原熔炼炉中镍矿石的量及还原熔炼炉的容积。试验的结果示于图2。如图2所示，当装入的镍矿石量为4吨或更多时，图示的曲线关系为一直线关系。可以认为当渣的体积较小时，在渣中所含气体的体积较大。图3是通过分析图2数据而得到的渣的比重WS和比容VS之间的关系曲线图。WS是每吨金属液的渣的比重，而VS是每吨渣还原熔炼炉的比容。下面，V和W的单位与上述的单位是相同的。图3中当WS大于等于1时，渣的比重WS和比容VS之间的关系式可用VS＝0.4WS+0.85来表示。把金属液的比容值0.15加 到公式中，则在还原熔炼炉中渣及金属液的比容可用下面的公式来表示：
Vsm＝0.4WS+1.0 （1）
公式（1）中的常数可求出，这样，公式两边的单位就一致了。实际操作中也满足WS＞1的条件。
下面将相对于所述的公式（1）来讨论还原熔炼炉的容积及排渣的时间。
当还原熔炼炉10的比容为V0时，下面的条件对防止还原熔炼炉因渣的溅溢而使操作不稳定是必须的：
VSm＜V0（2）
把公式（1）代入公式（2）中，上述条件就可以下式表示：
V0＞0.4WS+1.0 （3）
另外，公式（2）可转换成下式：
Vsm＝αV0（4）
在式（4）中，0＜α＜1。当X接近1时，由于渣的溅溢而使操作不稳定。相反地，当α接近0时，虽然没有渣的溅溢而影响操作，但还原熔炼炉的容积显得太大。这是不经济的，也难于实行有效的操作。根据上述理由，要求α落在下面的范围内：
0.8＜α＜0.95    （5）
把公式（1）和（4）代入公式（5）中，这一条件就转化为下式（5）：
0.8V0＜0.4WS+1.0＜0.95V0（6）
从公式（3）或（6），可考虑渣的比重WS来确定排渣的时间，而使得不发生渣的溅溢。另外，当依据于含镍的金属液量和含在 金属液中镍含量来确定产出的渣的允许的比重WS时，那末在排渣前不会发生任何溅溢，可以求出还原熔炼炉的比容V0。由于通过装入炉中的材料量Wn和含在镍矿石的镍的成分很容易知道装入炉中的镍矿石量Wn的渣的比重WS之间的关系，也就可以求出出渣的时间以避免还原操作不稳定和由于溅溢而造成镍的实收率下降。
按照本发明，由于找出了渣量和装入还原熔炼炉中镍矿石量之间的关系，可以确定出渣及出金属液的时间以使得不产生溅溢，另外，当要熔炼的金属液量和镍的含量确定后，可以求出还原熔炼炉的较佳的容积。
实例
下面将说明在装载量为5吨的容积为10m3的还原熔炼炉中熔炼镍矿石的一个具体的实例。
如上所述产出的渣量占装入炉中镍矿石量的80%。当出渣前装入镍矿石量为13T/ch，而装入金属液量为10T/ch，把WS＝10/5＝2.0代入公式（1）中可得到Vsm＝0.4×2.0+1.0＝1.80。鉴于α＝Vsm/V0＝1.8/2＝0.90，可得到下式：
0.8＜α＝0.90＜0.95
这样，满足上述的公式（5）。因此，在这种情况下，如果在装入镍矿石量达到13T时出渣，则可避免渣的溅溢。

Claims (3)

1、还原熔炼镍矿石的方法，包括：
把镍矿石和碳素物装入带有底吹风口及顶吹管的转炉型的还原熔炼炉中；所述的还原熔炼炉装着金属液，
从所述的顶吹管把氧气及从所述的底吹风口把搅拌气体吹入所述的炉中，和
排渣，使得下面公式所表示的关系Vo＞0.4Ws+1.0能满足，其中Vo(m3/吨金属液)为每吨金属液所具有的还原熔炼炉的比容，而Ws(吨/吨金属液)为每吨金属液的渣比重。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的排渣包括排渣以使得下面公式所表示的关系0.4Ws+1.0＜V0＜（0.4Ws+1.0）/0.8能满足。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的排渣包括排渣以使得下面公式所述表示的关系（0.4Ws+1.0）/0.95＜V0＜（0.4Ws+1.0）/0.8能满足。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5575829A (en) * 1995-06-06 1996-11-19 Armco Inc. Direct use of sulfur-bearing nickel concentrate in making Ni alloyed stainless steel
US5567224A (en) * 1995-06-06 1996-10-22 Armco Inc. Method of reducing metal oxide in a rotary hearth furnace heated by an oxidizing flame
WO1997020954A1 (en) * 1995-12-06 1997-06-12 Wmc Resources Ltd. Simplified duplex processing of nickel ores and/or concentrates for the production of ferronickels, nickel irons and stainless steels
US5749939A (en) * 1996-12-04 1998-05-12 Armco Inc. Melting of NI laterite in making NI alloyed iron or steel
DE102007050478A1 (de) * 2007-10-23 2009-04-30 Sms Demag Ag Verfahren zur Rostfreistahlerzeugung mit Direktreduktionsöfen für Ferrochrom und Ferronickel auf der Primärseite eines Konverters
US8460429B2 (en) * 2008-02-12 2013-06-11 Bhp Billiton Innovation Pty Ltd Production of nickel
CN101838746B (zh) * 2009-12-30 2011-11-30 中国恩菲工程技术有限公司 红土镍矿熔炼工艺
CN104018007B (zh) * 2013-02-28 2018-01-16 中国恩菲工程技术有限公司 镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼装置
US10119882B2 (en) 2015-03-10 2018-11-06 Edwards Lifesciences Corporation Surgical conduit leak testing
CN112210677B (zh) * 2020-10-14 2022-09-13 衢州华友钴新材料有限公司 一种多金属物硫化复合吹炼处理工艺
CN114318006A (zh) * 2021-12-14 2022-04-12 扬州一川镍业有限公司 一种用氧化镍矿冶炼镍铁的冶炼装置及其方法
CN114934194A (zh) * 2022-05-31 2022-08-23 金川集团股份有限公司 一种用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1463020A (fr) * 1965-08-25 1966-06-03 Procédé pour l'élaboration d'alliage de ferro-nickel par fusion simultanée de minerai de fer nickélifère avec un taux élevé de récupération de nickel
JPS58215A (ja) * 1981-06-24 1983-01-05 Hitachi Ltd 集塵機
LU83826A1 (de) * 1981-12-09 1983-09-01 Arbed Verfahren und einrichtung zum direkten herstellen von fluessigem eisen
JPS5959818A (ja) * 1982-09-29 1984-04-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 製鋼法
US4565574A (en) * 1984-11-19 1986-01-21 Nippon Steel Corporation Process for production of high-chromium alloy by smelting reduction

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Publication number Publication date
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BR9001096A (pt) 1991-03-05
TW211587B (zh) 1993-08-21
EP0386407A2 (en) 1990-09-12
DE69018500T2 (de) 1995-09-28
AU624893B2 (en) 1992-06-25
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US5047082A (en) 1991-09-10
EP0386407A3 (en) 1992-10-28
KR930001130B1 (ko) 1993-02-18
JPH02236235A (ja) 1990-09-19
CA2011702C (en) 1995-10-10
CA2011702A1 (en) 1990-09-09

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