Thời gian xuất bản:Tháng Mười Hai 17, 2019
Công dụng của niken và ferronickel
Niken không dễ bị gỉ trong khí quyển và có khả năng chống ăn mòn từ flo, kiềm, muối và nhiều chất hữu cơ. Niken là một kim loại từ tính có độ dẻo dai tốt và đủ độ bền cơ học, cho phép nó chịu được nhiều loại quy trình gia công khác nhau như cán, mài và hàn.
Niken chủ yếu được sử dụng trong sản xuất vật liệu kim loại, chiếm hơn 70% tổng số; nó được sử dụng trong mạ điện, chiếm khoảng 15% tổng lượng tiêu thụ niken; nó được sử dụng như một chất xúc tác trong quá trình hydro hóa hóa dầu; nó được sử dụng như một nguồn năng lượng hóa học; nó được sử dụng để làm bột màu và thuốc nhuộm; và nó được sử dụng để làm gốm sứ và ferit.
Ferronickel là một hợp kim của niken và sắt, chứa carbon, silic, phốt pho và các nguyên tố khác. Ferronickel chủ yếu được sử dụng như một chất hợp kim trong nấu chảy thép không gỉ.
Thành phần hóa học của ferronickel được sản xuất từ quặng niken laterit nói chung như sau: Ni 10%～15%, Si ≤ 7%, C ≤ 4,5%, P ≤ 0,06%, S ≤ 0,04% ~ 0,35%.
Quặng niken laterit là nguyên liệu thô để sản xuất quặng niken-sắt.
Nguyên liệu thô để nấu chảy niken-sắt bằng quặng niken laterit bao gồm quặng niken laterit, than cốc và vôi.
Thành phần khoáng chất và hóa học của quặng niken laterit rất khác nhau, đặc biệt là về hàm lượng niken và tỷ lệ khối lượng MgO/SiO₂. Thành phần quặng niken laterit điển hình là: Ni 1,3%–1,9%, Fe 10%–15%, SiO₂ 35%–45%, MgO 17%–25%, P 0,001%–0,007%, H₂O 25%–33%. Quặng laterit chứa một lượng lớn nước liên kết và cần rang và khử nước trước khi nấu chảy.
Vôi phải có hàm lượng CaO là ≥82%.
Các yêu cầu đối với than cốc là: cacbon cố định lớn hơn 82%, hàm lượng tro dưới 15%, hàm lượng lưu huỳnh ≤ 0,7%, độ ẩm dưới 6% và kích thước hạt 10-25mm.
Nguyên lý nấu chảy niken-sắt quặng niken đá ong
Quặng niken đá ong chủ yếu chứa các oxit khác nhau như NiO, Cr₂O₃, Fe₂O₃, Al₂O₃, MgO và SiO₂. Dựa trên dữ liệu năng lượng tự do của các phản ứng oxit, trong phạm vi điểm nóng chảy của quặng niken laterit (1600–1700 K), thứ tự khử của mỗi oxit trong khí quyển khử, từ dễ nhất đến khó nhất, là: NiO > FeO > SiO₂ > Fe₂O₃ > MgO > Cr₂O₃ > Al₂O₃. NiO được khử trước và nhiệt độ khử của nó thấp hơn FeO. Sử dụng nguyên tắc khử chọn lọc này, một hoạt động thiếu cacbon có thể được áp dụng để ưu tiên khử hầu hết các oxit niken trong quặng niken laterit thành kim loại, trong khi một lượng thích hợp của Fe₂O₃ hóa trị cao được khử thành kim loại, và phần còn lại được khử thành FeO, đi vào xỉ. Điều này đạt được mục đích làm giàu niken. Mức độ khử sắt được điều chỉnh bằng cách thêm lượng than cốc chất khử.
Vùng nhiệt độ hồ quang bên trong lò hồ quang điện đạt trên 2500 °C và nhiệt độ hồ nóng chảy có thể đạt trên 1800 °C. Các phản ứng chính xảy ra ở nhiệt độ này là:
NiO + C = Ni + CO
Fe₂O₃ + 3C == 2Fe + 3CO
NiFe₂O₄ + 4C = 2Fe + Ni + 4CO
Fe₂O₃ + C = 2Fe₂O + CO
FeO + C = Fe + CO
Cr₂O₃ + 3C = 2Cr + 3CO
MgO + C = Mg + CO
SiO₂ + 2C = Si + 2CO
Phản ứng tạo ra hợp kim niken-crom-sắt có chứa các nguyên tố như silicon và magiê. Phản ứng hóa học thực tế bên trong lò phức tạp hơn nhiều so với mô tả ở trên.
Quy trình nấu chảy quặng niken đá ong
Có ba phương pháp chính để sản xuất ferronickel từ quặng niken laterit: phương pháp lò cao, phương pháp khử trực tiếp lò quay và phương pháp kết hợp lò hồ quang chìm lò quay.
4.1 Nấu chảy lò cao
Quy trình chính để sản xuất ferronickel trong lò cao như sau: sấy và sàng lọc quặng (nghiền quy mô lớn) – trộn – thiêu kết – quặng thiêu kết với các khối than cốc và chất trợ dung được thêm vào lò cao để nấu chảy – đúc thỏi ferronickel và làm nguội nước xỉ – sản xuất thỏi ferronickel và xỉ làm nguội bằng nước. Lò cao chủ yếu được sử dụng để sản xuất gang niken thấp, sử dụng quặng niken laterit chứa khoảng 50% sắt và 1% niken để sản xuất gang niken thấp chứa khoảng 5% niken. Thông thường, tỷ lệ than cốc trên niken là khoảng 800 kg than cốc / tấn ferronickel.
4.2 Nấu chảy khử trực tiếp trong lò quay
Nấu chảy khử trực tiếp bằng lò quay được công nhận rộng rãi là phương pháp sản xuất có mức tiêu thụ năng lượng và chi phí thấp nhất. Quy trình cơ bản là: sấy quặng thô (nghiền và nghiền quy mô lớn) - bổ sung than khử và thông lượng - khử và nấu chảy trong lò quay - làm nguội quặng nóng chảy bằng nước - nghiền, nghiền và tách từ tính xỉ làm nguội bằng nước và các hạt niken-sắt - sản xuất hạt niken-sắt và xỉ nóng chảy mịn. Quá trình này không cần than cốc hoặc lượng điện lớn, có quy trình xử lý ngắn với ít bước, đồng thời có khả năng cạnh tranh và khả năng tồn tại mạnh mẽ. Hiện tại, quá trình này vẫn chưa được sản xuất quy mô lớn ở Trung Quốc, chủ yếu là do các vấn đề như trộn, vật liệu chịu lửa và hình thành vòng vẫn chưa được giải quyết triệt để.
4.3 Nấu chảy lò hồ quang chìm lò quay
Quy trình nấu chảy lò hồ quang chìm lò quay được sử dụng rộng rãi cả trong nước và quốc tế để sản xuất hợp kim niken-sắt có hàm lượng niken cao. Quy trình nấu chảy hoàn chỉnh như sau: sấy quặng thô và nghiền quy mô lớn → trộn than và chất trợ dung, sấy kỹ lưỡng và khử trước trong lò quay → lò hồ quang chìm, nấu chảy → đúc sắt nóng chảy niken-sắt và làm nguội nước xỉ → sản xuất thỏi niken-sắt (hoặc hạt niken-sắt làm nguội bằng nước) và xỉ làm nguội bằng nước.
Các quy trình chính bao gồm:
(1) Sấy khô: Độ ẩm được loại bỏ khỏi quặng niken bằng cách sử dụng xi lanh sấy quay;
(2) Thành phần: Quặng đá ong, than antraxit và đá vôi được trộn và cân đối theo một tỷ lệ nhất định;
(3) Giảm trước: Giảm trong lò quay;
(4) Nấu chảy: Vật liệu nóng được đưa trực tiếp vào lò để nấu chảy;
(5) Tinh chế: Tinh chế khử lưu huỳnh, khử silicon và khử cacbon của hợp kim;
(6) Đúc hoặc tạo hạt: Tạo hạt, sấy khô, đóng gói hoặc đúc thỏi trong máy đúc;
(7) Lọc khí thải: khí thải được thải ra sau khi đi vào bộ hút bụi và khí lò điện được thu hồi.
Quặng niken laterit được vận chuyển từ cảng đến kho dự trữ để lưu trữ và pha trộn. Quặng đá ong được lưu trữ và trộn sẵn trong bãi nguyên liệu đầu tiên được sấy khô trong lò sấy để loại bỏ phần lớn độ ẩm, sau đó được nghiền nát và sàng lọc. Đá vôi và chất khử được sàng lọc và nghiền nát trong bãi nguyên liệu và phòng chuẩn bị, sau đó trộn với quặng đá ong khô và đưa vào lò quay.
Trong lò quay, nguyên liệu thô được sấy khô, rang và khử trước để tạo ra xỉ niken (một sản phẩm khử một phần) ở khoảng 900–1000 ° C. Khí thải lò quay được thải ra sau khi đi qua lò hơi nhiệt thải, loại bỏ bụi và khử lưu huỳnh. Bụi được trộn với nguyên liệu thô và sau đó đưa trở lại lò.
Xỉ niken được thêm vào silo lò hồ quang chìm (lót gạch chịu lửa) trong điều kiện kín, cách nhiệt (xe đẩy cấp liệu nâng cao). Theo yêu cầu của quy trình, các sản phẩm khử nóng được trộn thứ cấp bằng cách sử dụng cân đường sắt nhẹ điện tử trước khi được gửi đến hệ thống nấu chảy lò hồ quang chìm. Xỉ được phân phối vào lò hồ quang chìm thông qua các đường ống cấp liệu ở các vị trí khác nhau. Lò hồ quang chìm là nửa kín (hoặc kín hoàn toàn), với các điện cực tự nung, nấu chảy hồ quang chìm, khử và tách ferronickel thô và xỉ, đồng thời tạo ra khí lò hồ quang chìm chứa khoảng 75% CO. Khí này được tinh chế và gửi đến lò quay, nơi nó được sử dụng làm nhiên liệu cùng với than nghiền. Bụi từ máy hút bụi được xử lý và đưa trở lại bãi nguyên liệu. Xỉ lò hồ quang chìm, sau khi làm nguội bằng nước, có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng để xây dựng đường và làm gạch.
Hợp kim niken-sắt lỏng được đổ định kỳ từ lò hồ quang chìm vào muôi, vận chuyển bằng xe múc đến nhà máy đúc để đúc, và các thỏi niken-sắt đủ tiêu chuẩn được lưu trữ và bán. Sản phẩm của lò hồ quang chìm là niken-sắt thô, và chất khử lưu huỳnh có thể được thêm vào muôi sắt nóng chảy trước khi khai thác, do đó quá trình khử lưu huỳnh xảy ra đồng thời với việc khai thác.
Ferronickel thô có chứa các tạp chất như Si, C và P, và cần được tinh chế thêm. Sau khi loại bỏ xỉ, nó được đưa vào bộ chuyển đổi để thổi oxy để loại bỏ silicon. Đồng thời, phế liệu có chứa niken được thêm vào để ngăn nhiệt độ sắt nóng chảy quá cao. Sau khi loại bỏ silicon, xỉ được loại bỏ (hoặc xỉ được chặn để khai thác bàn ủi), và nó được đưa vào bộ chuyển đổi kiềm để thổi oxy để loại bỏ phốt pho và carbon. Đá vôi được thêm vào để tạo xỉ kiềm. Ferronickel nóng chảy được tinh chế trong bộ chuyển đổi kiềm được gửi đến xưởng đúc để đúc thành các khối ferronickel thương mại đủ tiêu chuẩn hoặc gửi trực tiếp đến nhà máy thép khi vẫn còn nóng.
Quy trình tổng thể được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1. Quy trình sản xuất niken-sắt
Bảo tồn năng lượng trong sản xuất niken-sắt
Hầu hết quặng thô được sử dụng để nấu chảy gang có chứa niken trong lò hồ quang điện đến từ nước ngoài. Quặng thô chủ yếu là quặng mịn, với độ ẩm gắn liền khoảng 30% và hàm lượng nước tinh thể khoảng 10%. Vì vậy, quặng này phải được thiêu kết trước khi có thể nấu chảy trong lò. Thiêu kết là bước đầu tiên trong quá trình nấu chảy, không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của quá trình nấu chảy mà còn ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của sản phẩm. Đồng thời, quá trình thiêu kết tiêu tốn một lượng năng lượng đáng kể, vì vậy cần lựa chọn thiết bị và quy trình thiêu kết một cách hợp lý. Thiêu kết lò đứng và thiêu kết lò quay là những lựa chọn tốt nhất.
Sử dụng vật liệu nóng trong lò là một hướng chính để tiết kiệm năng lượng, điều này sẽ giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ và cần được tích cực thử nghiệm. Sử dụng vật liệu nóng thiêu kết trong lò quay không chỉ có thể tiết kiệm chi phí mà còn tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường của sản phẩm.
Các chỉ tiêu kỹ thuật và tiêu thụ nguyên liệu cho sản xuất niken-sắt
Nguyên liệu thô và năng lượng tiêu thụ chính để sản xuất niken-sắt có hàm lượng Ni là 10% ~ 15%, Si ≤ 7%, C ≤ 4,5%, P ≤ 0,06% và S ≤ 0,04% ~ 0,35% như sau: quặng niken đá ong 7200 kg / tấn, vôi 2300 kg / tấn, than cốc 470 kg / tấn (vật liệu nóng), dán điện cực 40 kg / t và tiêu thụ điện 6000 kW · h / t (vật liệu nóng).
Niken không dễ bị gỉ trong khí quyển và có khả năng chống ăn mòn từ flo, kiềm, muối và nhiều chất hữu cơ. Niken là một kim loại từ tính có độ dẻo dai tốt và đủ độ bền cơ học, cho phép nó chịu được nhiều loại quy trình gia công khác nhau như cán, mài và hàn.
Niken chủ yếu được sử dụng trong sản xuất vật liệu kim loại, chiếm hơn 70% tổng số; nó được sử dụng trong mạ điện, chiếm khoảng 15% tổng lượng tiêu thụ niken; nó được sử dụng như một chất xúc tác trong quá trình hydro hóa hóa dầu; nó được sử dụng như một nguồn năng lượng hóa học; nó được sử dụng để làm bột màu và thuốc nhuộm; và nó được sử dụng để làm gốm sứ và ferit.
Ferronickel là một hợp kim của niken và sắt, chứa carbon, silic, phốt pho và các nguyên tố khác. Ferronickel chủ yếu được sử dụng như một chất hợp kim trong nấu chảy thép không gỉ.
Thành phần hóa học của ferronickel được sản xuất từ quặng niken laterit nói chung như sau: Ni 10%～15%, Si ≤ 7%, C ≤ 4,5%, P ≤ 0,06%, S ≤ 0,04% ~ 0,35%.
Quặng niken laterit là nguyên liệu thô để sản xuất quặng niken-sắt.
Nguyên liệu thô để nấu chảy niken-sắt bằng quặng niken laterit bao gồm quặng niken laterit, than cốc và vôi.
Thành phần khoáng chất và hóa học của quặng niken laterit rất khác nhau, đặc biệt là về hàm lượng niken và tỷ lệ khối lượng MgO/SiO₂. Thành phần quặng niken laterit điển hình là: Ni 1,3%–1,9%, Fe 10%–15%, SiO₂ 35%–45%, MgO 17%–25%, P 0,001%–0,007%, H₂O 25%–33%. Quặng laterit chứa một lượng lớn nước liên kết và cần rang và khử nước trước khi nấu chảy.
Vôi phải có hàm lượng CaO là ≥82%.
Các yêu cầu đối với than cốc là: cacbon cố định lớn hơn 82%, hàm lượng tro dưới 15%, hàm lượng lưu huỳnh ≤ 0,7%, độ ẩm dưới 6% và kích thước hạt 10-25mm.
Nguyên lý nấu chảy niken-sắt quặng niken đá ong
Quặng niken đá ong chủ yếu chứa các oxit khác nhau như NiO, Cr₂O₃, Fe₂O₃, Al₂O₃, MgO và SiO₂. Dựa trên dữ liệu năng lượng tự do của các phản ứng oxit, trong phạm vi điểm nóng chảy của quặng niken laterit (1600–1700 K), thứ tự khử của mỗi oxit trong khí quyển khử, từ dễ nhất đến khó nhất, là: NiO > FeO > SiO₂ > Fe₂O₃ > MgO > Cr₂O₃ > Al₂O₃. NiO được khử trước và nhiệt độ khử của nó thấp hơn FeO. Sử dụng nguyên tắc khử chọn lọc này, một hoạt động thiếu cacbon có thể được áp dụng để ưu tiên khử hầu hết các oxit niken trong quặng niken laterit thành kim loại, trong khi một lượng thích hợp của Fe₂O₃ hóa trị cao được khử thành kim loại, và phần còn lại được khử thành FeO, đi vào xỉ. Điều này đạt được mục đích làm giàu niken. Mức độ khử sắt được điều chỉnh bằng cách thêm lượng than cốc chất khử.
Vùng nhiệt độ hồ quang bên trong lò hồ quang điện đạt trên 2500 °C và nhiệt độ hồ nóng chảy có thể đạt trên 1800 °C. Các phản ứng chính xảy ra ở nhiệt độ này là:
NiO + C = Ni + CO
Fe₂O₃ + 3C == 2Fe + 3CO
NiFe₂O₄ + 4C = 2Fe + Ni + 4CO
Fe₂O₃ + C = 2Fe₂O + CO
FeO + C = Fe + CO
Cr₂O₃ + 3C = 2Cr + 3CO
MgO + C = Mg + CO
SiO₂ + 2C = Si + 2CO
Phản ứng tạo ra hợp kim niken-crom-sắt có chứa các nguyên tố như silicon và magiê. Phản ứng hóa học thực tế bên trong lò phức tạp hơn nhiều so với mô tả ở trên.
Quy trình nấu chảy quặng niken đá ong
Có ba phương pháp chính để sản xuất ferronickel từ quặng niken laterit: phương pháp lò cao, phương pháp khử trực tiếp lò quay và phương pháp kết hợp lò hồ quang chìm lò quay.
4.1 Nấu chảy lò cao
Quy trình chính để sản xuất ferronickel trong lò cao như sau: sấy và sàng lọc quặng (nghiền quy mô lớn) – trộn – thiêu kết – quặng thiêu kết với các khối than cốc và chất trợ dung được thêm vào lò cao để nấu chảy – đúc thỏi ferronickel và làm nguội nước xỉ – sản xuất thỏi ferronickel và xỉ làm nguội bằng nước. Lò cao chủ yếu được sử dụng để sản xuất gang niken thấp, sử dụng quặng niken laterit chứa khoảng 50% sắt và 1% niken để sản xuất gang niken thấp chứa khoảng 5% niken. Thông thường, tỷ lệ than cốc trên niken là khoảng 800 kg than cốc / tấn ferronickel.
4.2 Nấu chảy khử trực tiếp trong lò quay
Nấu chảy khử trực tiếp bằng lò quay được công nhận rộng rãi là phương pháp sản xuất có mức tiêu thụ năng lượng và chi phí thấp nhất. Quy trình cơ bản là: sấy quặng thô (nghiền và nghiền quy mô lớn) - bổ sung than khử và thông lượng - khử và nấu chảy trong lò quay - làm nguội quặng nóng chảy bằng nước - nghiền, nghiền và tách từ tính xỉ làm nguội bằng nước và các hạt niken-sắt - sản xuất hạt niken-sắt và xỉ nóng chảy mịn. Quá trình này không cần than cốc hoặc lượng điện lớn, có quy trình xử lý ngắn với ít bước, đồng thời có khả năng cạnh tranh và khả năng tồn tại mạnh mẽ. Hiện tại, quá trình này vẫn chưa được sản xuất quy mô lớn ở Trung Quốc, chủ yếu là do các vấn đề như trộn, vật liệu chịu lửa và hình thành vòng vẫn chưa được giải quyết triệt để.
4.3 Nấu chảy lò hồ quang chìm lò quay
Quy trình nấu chảy lò hồ quang chìm lò quay được sử dụng rộng rãi cả trong nước và quốc tế để sản xuất hợp kim niken-sắt có hàm lượng niken cao. Quy trình nấu chảy hoàn chỉnh như sau: sấy quặng thô và nghiền quy mô lớn → trộn than và chất trợ dung, sấy kỹ lưỡng và khử trước trong lò quay → lò hồ quang chìm, nấu chảy → đúc sắt nóng chảy niken-sắt và làm nguội nước xỉ → sản xuất thỏi niken-sắt (hoặc hạt niken-sắt làm nguội bằng nước) và xỉ làm nguội bằng nước.
Các quy trình chính bao gồm:
(1) Sấy khô: Độ ẩm được loại bỏ khỏi quặng niken bằng cách sử dụng xi lanh sấy quay;
(2) Thành phần: Quặng đá ong, than antraxit và đá vôi được trộn và cân đối theo một tỷ lệ nhất định;
(3) Giảm trước: Giảm trong lò quay;
(4) Nấu chảy: Vật liệu nóng được đưa trực tiếp vào lò để nấu chảy;
(5) Tinh chế: Tinh chế khử lưu huỳnh, khử silicon và khử cacbon của hợp kim;
(6) Đúc hoặc tạo hạt: Tạo hạt, sấy khô, đóng gói hoặc đúc thỏi trong máy đúc;
(7) Lọc khí thải: khí thải được thải ra sau khi đi vào bộ hút bụi và khí lò điện được thu hồi.
Quặng niken laterit được vận chuyển từ cảng đến kho dự trữ để lưu trữ và pha trộn. Quặng đá ong được lưu trữ và trộn sẵn trong bãi nguyên liệu đầu tiên được sấy khô trong lò sấy để loại bỏ phần lớn độ ẩm, sau đó được nghiền nát và sàng lọc. Đá vôi và chất khử được sàng lọc và nghiền nát trong bãi nguyên liệu và phòng chuẩn bị, sau đó trộn với quặng đá ong khô và đưa vào lò quay.
Trong lò quay, nguyên liệu thô được sấy khô, rang và khử trước để tạo ra xỉ niken (một sản phẩm khử một phần) ở khoảng 900–1000 ° C. Khí thải lò quay được thải ra sau khi đi qua lò hơi nhiệt thải, loại bỏ bụi và khử lưu huỳnh. Bụi được trộn với nguyên liệu thô và sau đó đưa trở lại lò.
Xỉ niken được thêm vào silo lò hồ quang chìm (lót gạch chịu lửa) trong điều kiện kín, cách nhiệt (xe đẩy cấp liệu nâng cao). Theo yêu cầu của quy trình, các sản phẩm khử nóng được trộn thứ cấp bằng cách sử dụng cân đường sắt nhẹ điện tử trước khi được gửi đến hệ thống nấu chảy lò hồ quang chìm. Xỉ được phân phối vào lò hồ quang chìm thông qua các đường ống cấp liệu ở các vị trí khác nhau. Lò hồ quang chìm là nửa kín (hoặc kín hoàn toàn), với các điện cực tự nung, nấu chảy hồ quang chìm, khử và tách ferronickel thô và xỉ, đồng thời tạo ra khí lò hồ quang chìm chứa khoảng 75% CO. Khí này được tinh chế và gửi đến lò quay, nơi nó được sử dụng làm nhiên liệu cùng với than nghiền. Bụi từ máy hút bụi được xử lý và đưa trở lại bãi nguyên liệu. Xỉ lò hồ quang chìm, sau khi làm nguội bằng nước, có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng để xây dựng đường và làm gạch.
Hợp kim niken-sắt lỏng được đổ định kỳ từ lò hồ quang chìm vào muôi, vận chuyển bằng xe múc đến nhà máy đúc để đúc, và các thỏi niken-sắt đủ tiêu chuẩn được lưu trữ và bán. Sản phẩm của lò hồ quang chìm là niken-sắt thô, và chất khử lưu huỳnh có thể được thêm vào muôi sắt nóng chảy trước khi khai thác, do đó quá trình khử lưu huỳnh xảy ra đồng thời với việc khai thác.
Ferronickel thô có chứa các tạp chất như Si, C và P, và cần được tinh chế thêm. Sau khi loại bỏ xỉ, nó được đưa vào bộ chuyển đổi để thổi oxy để loại bỏ silicon. Đồng thời, phế liệu có chứa niken được thêm vào để ngăn nhiệt độ sắt nóng chảy quá cao. Sau khi loại bỏ silicon, xỉ được loại bỏ (hoặc xỉ được chặn để khai thác bàn ủi), và nó được đưa vào bộ chuyển đổi kiềm để thổi oxy để loại bỏ phốt pho và carbon. Đá vôi được thêm vào để tạo xỉ kiềm. Ferronickel nóng chảy được tinh chế trong bộ chuyển đổi kiềm được gửi đến xưởng đúc để đúc thành các khối ferronickel thương mại đủ tiêu chuẩn hoặc gửi trực tiếp đến nhà máy thép khi vẫn còn nóng.
Quy trình tổng thể được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1. Quy trình sản xuất niken-sắt
Bảo tồn năng lượng trong sản xuất niken-sắt
Hầu hết quặng thô được sử dụng để nấu chảy gang có chứa niken trong lò hồ quang điện đến từ nước ngoài. Quặng thô chủ yếu là quặng mịn, với độ ẩm gắn liền khoảng 30% và hàm lượng nước tinh thể khoảng 10%. Vì vậy, quặng này phải được thiêu kết trước khi có thể nấu chảy trong lò. Thiêu kết là bước đầu tiên trong quá trình nấu chảy, không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của quá trình nấu chảy mà còn ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của sản phẩm. Đồng thời, quá trình thiêu kết tiêu tốn một lượng năng lượng đáng kể, vì vậy cần lựa chọn thiết bị và quy trình thiêu kết một cách hợp lý. Thiêu kết lò đứng và thiêu kết lò quay là những lựa chọn tốt nhất.
Sử dụng vật liệu nóng trong lò là một hướng chính để tiết kiệm năng lượng, điều này sẽ giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ và cần được tích cực thử nghiệm. Sử dụng vật liệu nóng thiêu kết trong lò quay không chỉ có thể tiết kiệm chi phí mà còn tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường của sản phẩm.
Các chỉ tiêu kỹ thuật và tiêu thụ nguyên liệu cho sản xuất niken-sắt
Nguyên liệu thô và năng lượng tiêu thụ chính để sản xuất niken-sắt có hàm lượng Ni là 10% ~ 15%, Si ≤ 7%, C ≤ 4,5%, P ≤ 0,06% và S ≤ 0,04% ~ 0,35% như sau: quặng niken đá ong 7200 kg / tấn, vôi 2300 kg / tấn, than cốc 470 kg / tấn (vật liệu nóng), dán điện cực 40 kg / t và tiêu thụ điện 6000 kW · h / t (vật liệu nóng).
