高炉镍铁冶炼和矿热电炉镍铁冶炼有什么区别

铁合金生产一些常见知识简介1、矿热炉和精炼炉的区别？以及各自的优缺点？铁合金的生产方法，按照使用设备的不同，可分为电炉法、高炉法、炉外法、转炉法、及真空电阻炉法。

电炉法又分为矿热炉法和精炼炉法。

矿热炉是矿石加热还原电炉的简称。

矿热炉法是以碳作还原剂还原矿石生产铁合金的一种工艺方法。

其生产过程是，将炉料连续加入炉内，并将电极插埋于炉料中，依靠电弧和电流通过炉料而产生的电弧热和电阻热，进行埋弧还原冶炼操作，熔化还原产生的金属和熔渣集聚在炉底，并通过出铁口定时出铁出渣。

生产过程是连续进行的。

用此方法生产的品种主要有硅铁、硅钙合金、工业硅、高碳锰铁、硅锰合金、高碳铬铁、硅铬合金、镍铁等。

精炼炉法又称为电弧炉法，其原意是指将初级铁合金用电弧炉进行精炼降低杂质元素而得到精炼铁合金产品的一种工艺方法，一般是用硅（硅质合金）、铝等作还原剂生产含碳量低的铁合金产品，依靠电弧热、硅氧或铝氧反应热进行冶炼，炉料从炉顶或炉门加入炉内，整个冶炼过程分为引弧、加料、熔化、精炼和出铁等五道工序。

生产过程是间歇进行的，即每炉一个循环。

主要生产的品种有：中、低碳锰铁，中、低、微碳铬铁，钒铁等。

我公司用精炼炉生产镍铁，严格地说不是一个精炼过程，而是一种电碳热熔分冶炼工艺，只是沿用了传统铁合金生产精炼炉法的称谓而已。

矿热炉法和精炼炉法的主要特点和差别：A矿热炉设备较复杂，而精炼炉设备相对较简单；B生产工艺流程方面，矿热炉是连续进行的，而精炼炉法是间歇进行的；C操作控制方面，矿热炉相对较难，而精炼炉相对较为容易；D在铁合金生产领域，矿热炉法较易实现大型化规模化，而精炼炉法则受到局限；E矿热炉生产效率较高，而精炼炉生产效率相对较低；F矿热炉一般使用自焙电极，电极插入炉料较深，为埋弧操作，而精炼炉一般使用石墨电极，电极插入炉料较浅，为遮弧操作；G就我公司目前镍铁生产而言，精炼炉产品P、S杂质含量可控制得较低，且已实现矿石热装，从而电耗较低，而矿热炉使用烧结矿，没有热装，电耗较高，环境控制较难，这在广西金源公司采用的回转窑加矿热炉工艺后将会有根本的改变。

浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺摘要：本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF 法，此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。

采用高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为发展的趋势。

关键词：镍铁；矿热炉；RKEF 法1 前言金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，耐腐蚀，能磁化等一系列特性，广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重要的地位。

全球约2/3的镍用于生产不锈钢，镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。

2 镍铁冶炼工艺分类镍铁冶炼工艺主要有火法理、湿法两种。

对于含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。

对于氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。

氧化矿的火法处理是镍铁法。

2.1 高炉法高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明（刘光火）和研究的结果。

高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。

2.2 电炉（矿热炉）法这里的电炉指被称作矿热炉的电弧炉的一种，矿热炉冶炼镍铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎——配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原——矿热炉还原熔炼——镍铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出镍铁锭（或水淬成镍铁粒）和水淬渣。

该工艺通常是指回转窑加矿热炉工艺，在国外已有几十年的生产历史，有一套较成熟的技术和理论，国内也有少数厂家有几年的生产历史，但都是小设备生产，技术问题很多，效益也不好，近期有数家企业陆续投产和正在建设上规模的生产线。

该工艺可以用任何铁镍品位的矿石生产任何含镍量的镍铁，技术上是在回转窑阶段控制铁的还原率来实现的（镍全部还原成金属、铁部分还原成金属和低价氧化物），这是该种工艺的最大特点，也是其具有生命力的原因，但由于矿热炉耗电巨大致使其生产成本偏高，另外缺电地区也无法建厂。

利用小型高炉生产镍铁合金摘要过去镍铁合金的生产曾经使用过高炉和反射炉，然而，如今因为运营成本较低，通常镍铁合金的生产都是通过埋弧电炉完成的。

最近，由于较高的需求，并且因为没有相应的设备，在中国出现了利用高炉生产镍铁合金的工厂。

本文的主要目的是从出现的原因、条件、局限性和经济可行性等方面对该工艺过程进行鉴定。

为评价其可行性，参阅了相关的现存高炉生产合金的资料。

另外，出于原料和运行条件方面考虑，在巴西利用小高炉生产含镍铁锭也具有一定的可能。

文中计算对比了高炉和电炉两种工艺的成本，对这种工艺的可行性进行了论述。

1 引言含镍1.5～8%的镍铁锭能够利用高炉完成，超过这一含量水平的镍铁合金是通过电炉完成的，通常含镍水平在20%甚至更高。

含镍7～8%的镍铁锭中次要元素为Si、P、Cr、C。

含镍物料在高炉内冶炼并不是什么新奇事物，实际上，反射炉也是同期产物，但冶炼镍铁合金的工艺过程主要还是由高炉完成的。

第一座用于生产镍铁锭的高炉建于19世纪，其后，随着电炉的出现，因为其具有更高的适应性和生产效率，并且镍铁品味得以提高，所以得到了推广。

2006年以来，中国陆续出现了利用高炉生产镍铁合金的工厂，这是因为不断激增的不锈钢需求，由于不能购买到足够的含镍富矿用于电炉生产所导致的，所以他们采用了小高炉（～300M3）用于低品位含镍矿物的冶炼。

生产出的不同品级的镍铁应用在了不同品级不锈钢生产上。

本文将对这一过程以及在世界不同区域内的实践进行可行性分析。

2 相关过程参数的依据为了对镍铁锭生产进行技术和经济条件评价，考虑了不同的工艺参量带来的影响，诸如原料、还原剂、能源利用以及其它投资、运行成本等经济因素。

2.1 工艺过程关键点对于电炉冶炼镍铁工艺，遮弧操作替代了埋弧运行（如图1）。

图1 电炉遮弧操作在遮弧操作中，因为电极处于熔渣层，所以电极中的碳不能参与到还原反应中来，过程中消耗的仅仅是还原剂（焦炭、木炭）。

在这个过程中，镍的选择性还原可以达到。

外观特征外观类似白口零号生铁，锯齿状断口,此矿物不常见,以块,粒状集合体产出.铁灰,深灰或黑色,条痕铁灰色.不透明,新鲜面呈金属光泽.高炉镍铁冶炼硅酸氧化矿（红土镍矿）可以用火冶法熔炼，经小高炉还原、熔化得到镍。

还原时要争取使氧化镍完全变为金属镍。

高炉内熔化时镍铁将同较轻的渣分开。

镍铁的含镍量取决于原料状况和部分还原过程的还原能力。

采用焦炭作还原剂，石灰作为催化剂。

为了除去粗镍铁中的杂质碳、硫、磷，必须进行精炼。

高炉镍铁分类镍铁一般按照品味即镍含量进行分类，国内比较流行的分类方法是根据含镍不同分为中镍和低镍，其中中镍含镍一般为4%-8%，低镍含镍一般为2%以下。

高炉镍铁用途镍铁最大的用途为用于不锈钢炉料，作为镍的替代品，一般情况下，200系列不锈钢直接可以用低品味的镍铁，300系列不锈钢则用品味在8%以上的镍铁。

高炉镍铁质量镍铁质量不但取决于其含镍的高低，即通常所说的品味的高低，而且还取决于其含有害杂质量的大小，在镍铁中，不论是中镍还是低镍，均会产生S、P、SI、C这些杂质，有些由于用矿的不同也会含铜、钛等杂质，由于镍铁用途主要用于不锈钢冶炼，因此杂质的高低会影响不锈钢的性能和质量水平。

一般情况下，杂质越低越好，但如果要得到优质的镍铁，则必须经过精炼。

精炼镍铁首先，从高炉放出粗制镍铁水到铁水包中，在这里向铁水包内加入苏打灰，加入的比例是每吨镍铁水14kg，镍铁水中的硫可以降到0．015～0．08％。

也可以向铁水包中喷入钝化的镁颗粒，这需要用特殊的蒸发器将颗粒镁喷入铁包内1．5m左右的深处。

这种工艺可以将镍铁水中的硫含量降到0．015％以下（近年来中国20多家钢铁公司从乌克兰引进这种工艺，应用于高炉铁水脱硫）。

将脱硫处理后的镍铁水上面的渣子倒掉以后，兑入到一座用酸性耐火材料做炉衬的氧气顶吹转炉中。

在酸性氧气顶吹转炉中，通过吹氧，硅被氧化，此时熔池的温度快速提高。

为了控制合适的熔池温度，需要向炉内加入生产过程中产生的金属废弃物或者购入的含镍的废料。

冶炼炉的种类冶炼炉是一种用于将金属矿石、废料或其他原料加工成有用金属的设备。

它们在现代工业中有着广泛的应用，包括钢铁、铝、铜和黄金等行业。

冶炼炉可以分为多种类型，每种类型都具有其特定的优缺点和适用范围。

I. 传统冶炼炉传统冶炼炉是最古老的冶金设备之一，由土壤、黏土和其他天然材料制成。

这些材料通常被混合在一起并形成一个坚固的结构。

传统冶炼炉通常使用木柴、木炭或其他可再生能源作为加热源。

这些设备通常需要大量的人力来操作和维护，因此在现代工业中已经很少使用。

II. 高炉高炉是一种大型工业冶金设备，用于将铁从铁矿石中提取出来。

高炉通常由混凝土和钢筋制成，并且非常高大。

高温空气被送入高炉底部，并通过喷嘴向上喷射，将铁精粉末和其他原料加热至高温。

高炉具有高效、大规模生产的优点，但是对于其他金属而言，其效率不高。

III. 电弧炉电弧炉是一种使用电能作为加热源的冶炼设备。

它们通常由钢制或铸铁制成，并且可以用于冶炼各种金属，包括钢、铝和铜等。

电弧炉通过将电流通过两个极端之间的气体或液体来产生弧光，并将其用于加热金属原料。

电弧炉具有灵活性和高效性的优点，但需要大量的能源。

IV. 感应加热器感应加热器是一种使用高频电流来产生感应场并将其用于加热金属材料的设备。

这种技术可以用于冶炼各种金属，包括钢、铝和黄金等。

感应加热器具有快速、节能和环保的特点，并且可以精确地控制温度。

V. 气体化工技术气体化工技术是一种使用气体作为原料并将其转化为有用产品的过程。

这种技术可以用于生产燃料、肥料和化学品等。

气体化工技术通常使用高温和高压来促进反应，并且需要大量的能源。

VI. 熔融盐技术熔融盐技术是一种使用熔融盐作为溶剂的过程，用于将金属从原料中提取出来。

这种技术可以用于冶炼铝、锂和钾等金属。

熔融盐技术具有高效、环保和低能耗的优点。

总结：冶炼炉可以分为传统冶炼炉、高炉、电弧炉、感应加热器、气体化工技术和熔融盐技术等多种类型。

每种类型都具有其特定的优缺点和适用范围，选择不同类型的冶炼炉取决于所需生产产品的性质及规模，以及经济效益和环保要求等因素。

一、高炉高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是近些年中国人发明（刘光火）和研究的结果（许多高炉厂技术人员的生产实践和技术进步）。

高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。

高炉生产镍铁与生产生铁在技术上大同小异，但生产成本却差异巨大。

生铁生产有一个说法是：原料含铁量每降低一个百分点，焦比将上升两个百分点，产量将下降三个百分点。

生铁原料含铁一般都在60%以上，而红土镍矿最高含铁在50%左右，还有含铁不足20%的低铁镍矿，这将造成生产成本的巨大差别。

目前国内用高炉生产低镍铁较多，所用原料为含铁50%左右和含镍1%左右的红土镍矿，生产含镍2%左右的低镍生铁。

通常生铁的焦比为0.5左右（500Kg焦炭/吨生铁），以上镍铁的焦比在0.8左右（800Kg）焦炭/吨镍铁），当前该种产品吨镍铁的总成本3000余元，售价3400元左右，有300元左右的纯利润。

有一家镍铁厂用100立方以下的小高炉生产含镍8%左右的镍铁，焦比在 2.0以上（2000Kg焦炭/吨镍铁），吨镍铁总成本7000余元，售价10000余元（按一个镍点1300余元计价）。

但生产该种中镍铁使用含铁20%左右的镍矿，镍铁产量低，约5吨干矿出1吨镍铁从生产实例可以推算，高炉生产镍铁在当前焦炭价格、电价及人工成本下的加工成本约1100元/吨干矿（指无论含镍和铁多少的镍矿除购买矿石及运输以外的总成本）。

较大高炉（200立方以上）用高铁镍矿生产低镍生铁没有太大问题，但生产中高镍铁时渣量巨大，原来用来生产生铁的高炉其排渣口和排渣量都满足不了要求，同时炉料性质与生铁不同，还有其它一系列技术问题需要创新和解决。

目前100立方以下的小高炉生产中镍铁还算顺利。

铬铁一、矿热炉高碳铬铁的生产方式有电炉法、竖炉（高炉）法、等离子法和熔融还原法。

竖炉法此刻只生产低铬合金（Cr<30％），较高铬含量（例如Cr>60％）的竖炉法生产工艺尚处在研究阶段；后两种方式是正在探索中的新兴工艺；因此，绝大多数的商品高碳铬铁和再制铬铁均采用电炉（矿热炉）法生产。

电炉冶炼具有以下特点：（1）电炉利用电这种最清洁的能源。

其他能源如煤、焦炭、原油、天然气等都不可避免地将伴生的杂质元素带入冶金进程。

只有采用电炉才能生产最清洁的合金。

（2）电是唯一能取得任意高温条件的能源。

（3）电炉容易实现还原、精炼、氮化等各类冶金反映要求的氧分压、氮分压等热力学条件。

主要技术参数按照生产的品种和年产量，首先肯定炉用变压器的额定容量，选择变压器的类型（三相或三台单相）、工作电压和工作电流。

然后肯定电炉的几何参数，包括电极直径，电极极心圆直径（或电极中心距），炉膛直径，炉膛深度，护壳直径，炉完高度等。

所有这些参数，通常采用经验公式计算，并参照国内外生产实践进行选定。

部份冶炼高碳铬铁的还原电炉主要技术参数列于表1。

表1 部份还原电炉主要技术参数变压器容量/KVA使用电压/V电极直径/mm极心圆直径/mm炉膛直径/mm炉膛深度/mm2700 500 1150 2800 1700 8000 138 870 2250 6500 2700 9000 900 2300-2500 4500 2100 12500 158 **** ****-2500 4900 210012500 120-168?19级1020 2600±50 6000 230025000 220 1300 3300 7700 2500组成结构埋弧式还原电炉由炉体、供电系统、电极系统、烟罩（或炉盖）、加料系统、检测和控制系统、水冷却系统等组成。

二、工艺流程原料的选取冶炼高碳烙铁的原料有铬矿、焦炭和硅石。

其中焦炭和硅石作为还原剂。

镍铁冶金技术及设备镍铁冶金技术及设备镍铁冶金技术是指通过炉内垂直喷吹氧气的方式，将镍铁矿石还原成精炼镍铁合金的生产工艺。

镍铁合金是一种非常重要的金属材料，用途广泛，尤其在电子、航空、核能等高科技领域有着不可替代的地位。

因此镍铁冶金技术和设备的研发改进具有重要的意义。

镍铁冶金技术的原理是在一定温度下，通过喷吹含氧气体（如空气或纯氧气）来在炉内反应，使得镍铁矿石被还原成精炼镍铁合金。

为了满足不同设备的要求，镍铁矿石还要进行预处理，以获得最佳反应效果，如经过粉碎、磨矿、浮选、烘干等工艺。

镍铁冶金技术的关键在于氧气的喷吹和温度的控制。

因此，现代镍铁冶金设备一般都采用自动化控制系统，监测和控制整个生产过程。

氧气的吹送量、温度控制和燃料的消耗量都能够精确地调节，以确保生产出高质量的镍铁合金。

现代镍铁冶金设备一般分为两类：转炉和电炉。

转炉是一种将原料装入旋转式炉膛的设备，通过旋转来保证反应均匀。

电炉则是使用电流加热来提高温度的设备，特别适合处理高品质的镍铁矿石。

另外，还有一些新型的镍铁冶金设备正在研发中，如氧气顶吹炉、高温好氧还原炉等。

镍铁冶金设备的设计和生产需要考虑到诸多因素，如原料特性、生产规模、环保因素、安全等。

特别是在炉前预处理和产品精炼方面，设备的高效性、节能性和环保性成为了必须考虑的因素。

目前，有许多制造商提供定制化的镍铁冶金设备，以适应不同用户的生产需求。

总体来说，镍铁冶金技术及设备的发展已经取得了很大的进展，但仍然存在一些问题，如高成本、能源消耗较高、废气处理难度大等。

因此，未来的重点是进一步提高设备的高效性、降低成本、完善环保设备和工艺，以应对日益严格的环境法规要求，同时满足各行业领域对于高品质的镍铁合金的需求。

5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。

我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。

”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。

”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。

8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。

9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。

镍铁冶炼根据红土镍矿成分的不同，镍生产厂可以选择不同的冶炼工艺。

中国目前还没有一座大型镍铁生产工厂，为了少走弯路可以引进国外成熟的先进技术，在中国国内制造全部设备，以较少的投资，在最短的时间内，选择适宜的沿海地区建设一座大型镍铁生产厂。

为此，比较详细的介绍了乌克兰帕布什镍厂的火法冶炼镍铁的工艺流程和生产指标。

文章还介绍了在镍铁精炼车间，直接冶炼300系列不锈钢工艺的开发。

1. 开发利用海外镍资源满足中国日益增长的镍需求：尽管中国镍资源的开发与利用近年来得到了快速的发展，但是，发展的速度远远跟不上冶金等行业对镍需求增长的速度。

近几年，中国精炼镍产量在8万吨左右，受到资源的限制，短时间内不大可能快速增长。

合资在国外开发镍矿、建设镍生产厂的几个项目虽然已经签约，但是项目产能有限、实施还需要时间。

目前中国镍的年消费量已经快速的增加到14.6万吨，中国已经成为仅次于日本的世界第二大镍消费国，是近年来全球镍消费增长最快的国家。

随着国民经济的快速发展，人民生活水平的提高，不锈钢的消费量将上升，这将导致镍的需求量增长的速度大大超过目前可以预期的镍的产出量的增长速度。

有色金属工业协会预计到2010年，中国镍消费量将达到24万吨。

近年来，为了保证国民经济发展对镍的需求，中冶、五矿、太钢、宝钢等大企业实施“走出去”的发展战略，参与海外镍矿资源的开发，这将对中国镍的稳定供应发挥重要作用。

镍铁冶炼工艺对比—高炉、电炉、回转窑
朱建文
【期刊名称】《新疆有色金属》
【年(卷),期】2011(034)006
【摘要】我国使用火法利用红土镍矿冶炼镍生铁,使不锈钢生产原料构成发生了重大变革,改变了全球不锈钢生产原料镍的供需格局,也改变了世界不锈钢产业发展的格局.低成本利用矿石质量较差的红土镍矿资源,符合资源节约型的历史发展趋势,翻开了我国不锈钢生产史的新篇章.目前,高炉法的低品位产品市场容量已经饱和,加快发展电炉、回转窑工艺,可以进一步扩大红土矿火法镍的市场容量.
【总页数】1页(P53)
【作者】朱建文
【作者单位】新疆新鑫矿业股份有限公司阜康冶炼厂阜康831500
【正文语种】中文
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