RKEF火法冶炼镍铁工艺介绍王群红整理
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回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨1. 引言1.1 背景介绍随着环保意识的提高和法规政策的日益严格,矿热炉烟气处理技术的研究和应用显得尤为紧迫。
传统的烟气处理技术虽然可以一定程度上减少废气排放对环境造成的损害,但在效率和成本控制方面仍存在一定的局限性。
如何进一步改进和创新烟气处理技术,提高矿热炉冶炼过程中烟气处理的效率和环保水平,成为当前工业领域亟待解决的问题。
1.2 问题意义矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺是一种重要的冶炼方法,但在其过程中产生的烟气治理问题日益突出。
这些烟气中含有大量的硫化物、氮氧化物和颗粒物等有害物质,若直接排放到大气中会造成严重的环境污染,甚至危害人体健康。
解决矿热炉烟气处理技术问题具有重要的意义。
环境保护意识的提升要求企业必须合法合规排放烟气,遵守相关环保法规。
矿热炉生产中的高温烟气不仅含有有害物质,还具有潜在的能量价值,有效处理烟气可以实现资源化利用,提高能源利用效率。
烟尘和气体排放在行业内也是影响企业形象和市场竞争力的重要因素,因此探讨矿热炉烟气处理技术的发展和应用前景,对于推动行业技术的进步和经济效益的提升具有重要的意义。
1.3 研究目的本文旨在探讨回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺中烟气处理技术的现状和发展趋势,旨在研究如何有效地减少冶炼中产生的烟气对环境造成的影响,提高烟气处理技术的效率和可持续性,保护环境和人类健康。
1. 分析回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺中存在的烟气处理问题,探讨目前烟气处理技术的局限性和不足之处;2. 探讨传统烟气处理技术的优缺点,总结经验教训,为后续改进提供参考;3. 提出改进方案,针对现有问题提出具体的技术改进思路和方法,以期提高烟气处理效率和减少排放的环境污染;4. 介绍和评估新型烟气处理技术的实践应用情况,探讨其在实际生产中的可行性和效果,为环保工作的进一步推进提供实践经验和借鉴。
通过以上研究目的的实现,期望能够为回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺中的烟气处理技术提供有益的参考和借鉴,为环境保护和可持续发展作出贡献。
开发中国特色红土镍矿冶炼工艺建设现代化镍铁厂摘要:通过对国内在建和筹建的4个镍铁项目的技术经济分析,认为在非正常低镍价形势下,采用先进的RKEF技术,建设现代化镍铁生产基地,仍有很大利润空间。
分析指出了在异常市场条件下我国镍行业的发展途径。
关键词:镍铁 RKEF法红土镍矿一、前言受经济危机影响,镍价在2008年急速下滑,国内成交价一度降到8万元/t,红土镍矿价格也随之狂跌,1.8%品位红土镍矿的港口价跌至每1千吨180~500元。
目前水泥、钢材和机电设备的价格处于低位,这正是建设现代化镍铁厂的好时机.镍的表观消费量中,不锈钢消费约占总消费量的50~65%,电镀行业约占20%,在研究镍的消费量时首先要分析不锈钢的生产、消费所产生的影响。
二、我国原生镍市场巨大(一)不锈钢消费量的快速增长将拉动镍消费量的提高随着我国经济的发展和人民生活水平提高,不锈钢生产消费快速增长。
铬镍系不锈钢是消费镍的主要不锈钢品种,由于其优异的综合性能,得到广泛应用,占不锈钢总产量的60~75%。
近年镍价和铬价高启,不锈钢企业着力开发铁素体不锈钢和节镍不锈钢,已取得一定成果。
但业内普遍认为,300系不锈钢仍将占据不锈钢总产量50%以上。
预计2010年我国不锈钢粗钢消费量将达1100万t,其中Cr—Ni系不锈钢占600万t以上。
不锈钢产量的增长将拉动镍金属消费量增长。
不锈钢生产所需镍金属主要来源于金属镍、镍铁和不锈钢废钢。
随着不锈钢产量增加,我国镍金属依赖进口的局面短期内不会改变.据海关统计,2007年我国净进口镍金属量15万t(包括精炼镍、镍铁、不锈废钢中含镍等),加上国内镍金属产量13万t,镍铁200万t,不锈废钢182万t,三者合计折合镍金属供应量约26万t,总的镍供应量约41万t。
(二)预计2010年,镍金属供应将继续依靠进口1、20l0年将比2007年增产150万t铬镍系锈钢,镍需求量将增加10~15万t.2、我国不锈钢社会积存量低,而且不锈钢生产周期长,国内不锈废钢资源难以快速增加,不锈废钢进口也不可能大量增加,不锈钢废钢紧缺的局面将继续存在。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨矿热炉(RKEF)是目前常用的冶炼镍铁的工艺之一,该工艺在生产过程中会产生大量的烟气。
这些烟气中含有二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒物等有害物质,对环境造成严重的污染。
对RKEF工艺中产生的烟气进行有效处理,减少对环境的影响就显得尤为重要。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁的工艺中,烟气处理技术是一个复杂的系统工程,需要综合考虑烟气的成分特点、处理设备的选择与布局、操作参数的控制等因素。
本文将探讨回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺中的烟气处理技术,并针对烟气中的主要有害物质进行详细分析和讨论,提出相应的处理方案。
一、烟气成分分析1.二氧化硫(SO2)3.悬浮颗粒物矿热炉在高温下产生的烟气中还会包含大量的悬浮颗粒物,这些颗粒物对环境造成的污染也非常严重。
对这些颗粒物进行有效的处理同样十分重要。
二、烟气处理技术探讨针对RKEF工艺中产生的二氧化硫,常用的处理技术主要包括石灰石法、吸收液法、氧化法等。
石灰石法是将烟气中的二氧化硫与石灰石进行反应,生成硫酸钙,从而实现二氧化硫的去除。
吸收液法是将烟气通过吸收液中,利用化学吸收作用将二氧化硫去除。
氧化法是将二氧化硫氧化成二氧化硫三氧化硫,再通过催化剂将其还原成二氧化硫,从而去除。
2.氮氧化物(NOx)的处理技术对于RKEF工艺中产生的氮氧化物,常用的处理技术包括选择性催化还原(SCR)技术、非选择性催化还原(SNCR)技术、低氮燃烧技术等。
SCR技术是将氨气注入烟气中,利用催化剂将氮氧化物还原成氮气和水。
SNCR技术是直接在烟气中喷射氨水,通过非选择性催化还原将氮氧化物还原。
低氮燃烧技术则是通过调整燃烧工艺和燃料配比,降低燃烧温度和燃烧氧量,从而减少氮氧化物的生成。
针对RKEF工艺中产生的悬浮颗粒物,常用的处理技术包括电除尘器、布袋除尘器、湿式除尘器等。
电除尘器是利用高压电场对烟气中的颗粒物进行除尘,是一种高效的除尘技术。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨回转窑-矿热炉(RKEF)是一种常用于镍铁冶炼的工艺技术,其生产过程中会产生大量的烟气。
这些烟气中含有大量的废气和粉尘,如果直接排放到大气中将会对环境造成严重污染。
烟气处理技术在RKEF工艺中显得尤为重要。
本文将对RKEF工艺中烟气处理技术进行探讨,旨在为环保处理提供一些参考。
RKEF工艺中烟气处理技术的关键在于高温烟气脱硫。
烟气中的二氧化硫是一种主要的污染物,其排放对环境和人体健康造成重大危害。
在RKEF工艺中必须对烟气中的二氧化硫进行脱硫处理。
通常采用的方法是利用石灰石或氨水进行干法或湿法脱硫。
干法脱硫是指将石灰石喷入烟气中,通过化学反应将二氧化硫转化为硫酸钙而达到脱硫的目的。
湿法脱硫则是将烟气喷入含有氨水的吸收液中,二氧化硫会被吸收并转化为硫酸铵。
这两种方法都能有效地去除烟气中的二氧化硫,降低二氧化硫对环境的危害。
除了脱硫外,RKEF工艺中还需要对烟气进行除尘处理。
烟气排放中会含有大量的粉尘颗粒,对环境造成污染。
必须对烟气中的粉尘进行有效的去除。
通常采用的方法是利用布袋除尘器或电除尘器进行除尘处理。
布袋除尘器通过滤袋对烟气中的粉尘进行过滤,将粉尘颗粒捕集在滤袋表面,再通过清灰装置将粉尘清理。
电除尘器则是利用高压电场使粉尘带电,并通过电力作用将粉尘颗粒吸附在带电极板上,再通过震动或清灰装置将粉尘清理。
这两种方法都能有效地去除烟气中的粉尘颗粒,降低对环境的污染。
RKEF工艺中烟气处理技术还需要对氮氧化物进行处理。
燃烧过程中会产生大量的氮氧化物,对环境造成污染。
必须对烟气中的氮氧化物进行有效的处理。
一种常用的方法是利用选择性催化还原(SCR)技术进行脱硝处理。
SCR技术通过在高温下将氨或尿素与氮氧化物在催化剂的作用下进行催化还原反应,生成氮气和水蒸气。
这种方法能有效地去除烟气中的氮氧化物,降低对环境的危害。
RKEF工艺中的烟气处理技术是非常重要的,它直接关系到生产过程中产生的烟气对环境的影响。
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镍铁冶炼⼯艺介绍1、镍铁冶炼⼯艺介绍 1.1、镍冶炼⼯艺流程研究含镍红⼟矿是由含镍橄榄岩在热带或亚热带地区经长期风化淋滤变质⽽成的矿床⼀般形成⼏层顶部是⼀层崩积层铁帽含镍较低⼀般弃置堆存下⾯是褐铁矿层含铁多、硅镁少镍低、钴较⾼⼀般采⽤湿法⼯艺回收⾦属再下层是混有脉⽯的残积层矿含硅镁⾼铁较低、钴较低、镍较⾼这类矿⼀般采⽤⽕法⼯艺处理。
具体情况见表12—1 表11-1 矿⽯范围与冶炼⼯艺矿⽯分矿⽯分层冶炼常矿⽯品位冶炼⽅法冶炼⼯艺层名称规产品顶层崩积层含镍低Ni0.02-0.1弃置堆存含镍低、铁⾼、硅镁低、 1.还原焙烧氨浸⼯艺钴较⾼。
2.⾼压酸浸⼯艺Ni1.0-1.7 3.强化⾼压酸浸⼯艺电解镍中间层褐铁矿层湿法冶炼Fe35-50 4.常压酸浸⼯艺氧化镍MgO0.5-15 5.硫酸堆浸⼯艺Co0.1-0.2 6.氯化浸出⼯艺。
含镍较⾼、铁较低、硅 1.回转窑电炉⼯艺镁⾼、钴较低。
2.多⽶尼加鹰桥竖炉Ni1.8-3 —电炉⼯艺下层残积层⽕法冶炼镍铁Fe10-25 3.⽇本⼤江⼭回转窑MgO15-35 直接还原法。
Co0.02-0.1 1.1.1、湿法⼯艺流程介绍⽬前成熟的湿法⼯艺流程有还原焙烧氨浸流程、⾼压酸浸流程和常压酸浸流程。
1.1.1.1、还原焙烧氨浸流程还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿⽯先⼲燥然后矿⽯中的镍在700℃时选择性还原成⾦属镍钴和⼀部分铁被⼀起还原还原的⾦属镍经过氨浸回收。
还原焙烧氨浸流程的缺点有矿⽯处理采⽤⼲燥、还原、焙烧等⼯序消耗能量⼤消耗多种化学试剂镍和钴的回收率⽐⽕法流程和⾼压酸浸流程低。
1.1.1.2、⾼压酸浸流程⾼压酸浸流程主要处理褐铁矿和⼀部分绿脱⽯或蒙脱⽯。
加压酸浸⼀般在衬钛的⾼压釜中进⾏浸出温度245℃260℃通过液固分离、镍钴分离⽣产电镍、氧化镍或镍冠有些⼯⼚⽣产中间产品如混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。
⾼压酸浸流程处理的红⼟矿要求含MgO/Al O 低通常含Mglt4含Mg 越⾼耗酸越⾼含Al 低的矿⽯。
rkef工艺技术RKEF (rotary kiln electric furnace)工艺技术是一种在镍铁矿石冶炼中常用的方法。
这种工艺技术于20世纪50年代首次引入,其主要特点是通过使用旋转窑和电炉的结合,实现了对矿石进行高温还原的目的。
首先,RKEF工艺技术通过使用旋转窑,将干燥后的镍铁矿石直接放入窑中进行热处理。
旋转窑是一个长而扁平的容器,内部有火炉加热器。
当矿石在窑中旋转时,矿石表面暴露在高温环境下,使得其中的镍和铁氧化物发生高温还原反应,生成镍铁合金。
接下来,为了进一步提高矿石的还原效果,RKEF工艺技术使用电炉对矿石进行后续处理。
电炉是通过电能将矿石加热到高温的设备,其中的恒温控制系统可以确保矿石在适当的温度下处理。
在电炉中,矿石的镍铁合金化程度会进一步提高,而杂质则会被氧化。
最后,经过旋转窑和电炉的处理,生成的镍铁合金会经过冷却后被破碎和筛分,以获得所需的颗粒度。
然后,镍铁合金会经过冶炼和炼铁等步骤,最终得到成品的镍铁产品。
与传统的镍铁矿石冶炼工艺相比,RKEF工艺技术具有以下优点:1. 高效率:RKEF工艺技术能够高效地将镍铁矿石转化为镍铁合金,同时确保了较低的能源消耗和较短的冶炼周期。
2. 灵活性:RKEF工艺技术可以适应不同类型和品位的镍铁矿石,适用于各种不同规模的冶炼设备。
3. 环保性:RKEF工艺技术减少了尾气中的污染物排放,通过合理的废气处理系统,减少了对环境的影响。
4. 降低生产成本:RKEF工艺技术通过提高矿石还原效率和减少能源消耗,大大降低了生产成本。
总结起来,RKEF工艺技术是一种高效、灵活且环保的镍铁矿石冶炼方法。
随着技术的不断进步,RKEF工艺技术将在未来得到更广泛的应用,并为镍铁工业的发展做出贡献。
回转窑矿热炉生产镍铁新工艺一、前言镍是一种银白色金属,具有优良的使用性能,已成为航空工业、国防工业和日常生活不可缺少的金属。
镍的最大用途是生产不锈钢、耐热钢,其次是生产合金结构钢和合金铸铁,其中仅不锈钢生产就占到镍产量的65%。
因此,随着世界不锈钢需求的迅猛增长,镍的需求量将进一步提高。
虽然地球上镍元素含量很多,仅次于铁列第五位。
但是目前可供人类开发利用的镍资源,只限于陆地的硫化镍矿和红土镍矿。
全球目前已探明的镍资源约1.6亿t,其中30%为硫化矿,70%为红土镍矿;但以世界镍生产量而言,则属红土臬矿之比例仅占44%。
因此,从长远来看,由于品位高、开采条件好的硫化镍矿资源已被开采枯竭,故红土矿将是未来镍的主要来源。
由于炼钢技术的进步, 原来采用纯镍类原料,冶炼合金钢和不锈钢的钢厂,从经济角度考虑己改用非纯镍类。
因此,火法冶炼发展很快。
目前世界以紅土鎳礦所產出之镍,其中70%是采用火法工艺流程回收,产品为镍铁或镍锍。
二、红土镍矿生产工艺分类目前世界上红土镍矿的处理工艺,总体上归纳起来大致有三种,即(1)火法工艺:以回转窑干燥预还原−电炉熔炼法(RKEF)、烧结−鼓风炉、硫化熔炼法、烧结−高炉还原熔炼法等法為主。
(2)湿法工艺:以高压酸浸法和还原焙烧−氨浸法為主。
(3)火湿法结合工艺。
以下即是针对各工艺之简述。
2.1火法工艺火法工艺主要冶炼方法包括回转窑干燥预还原−电炉熔炼法(RKEF)、烧结−鼓风炉硫化熔炼法、烧结−高炉还原熔炼法等,产品主要为镍铁合金和镍锍产品。
镍铁合金可直接供生产不锈钢,而镍锍则须经进一步精炼等程序,始得高纯镍之产品。
(1) 回转窑干燥预还原−电炉熔炼法(RKEF)顾名思义即是红土镍矿经回转窑进行干燥与预还原后,再投入电炉熔炼成粗制镍铁。
此法工艺较适合处理高品位的氧化镍矿,而其生产规模更可依据原料供应情况、矿石贮量等等决定。
此法亦是现行生产镍铁的主流,表一即是目前全世界采用回转窑-电炉熔炼法的代表性生产厂家及基本情况。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨矿热炉(RKEF)是一种用于冶炼镍铁的重要设备,其生产过程中会产生大量烟气排放。
由于矿热炉冶炼过程中燃烧温度高、原料成分复杂,烟气中含有多种有害物质,对环境造成严重影响。
矿热炉生产过程中的烟气处理技术至关重要。
本文就矿热炉-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术进行探讨,旨在提出有效的烟气处理方法,减少对环境的影响。
一、烟气成分分析矿热炉生产过程中所产生的烟气成分复杂,其中主要包括二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、烟尘等。
二氧化硫和氮氧化物是主要的环境污染物,对大气环境和人体健康造成危害。
矿热炉烟气处理技术的关键是有效降低二氧化硫和氮氧化物的排放。
二、烟气处理技术探讨1. 烟气脱硫技术烟气中的二氧化硫是由矿热炉冶炼过程中矿石中的硫化物在高温下燃烧产生的。
降低烟气中二氧化硫排放的有效途径是采用烟气脱硫技术。
在烟气脱硫技术中,常用的方法包括湿法石膏法、干法吸收法、生物脱硫法等。
湿法石膏法是通过将石灰石和二氧化硫反应生成石膏来实现脱硫的过程,该方法具有脱硫效率高、操作简单等优点,但也存在着石膏处理困难、化学副产品利用不足等问题。
干法吸收法则是通过将石灰石与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸盐来实现脱硫的过程,其优点是能够处理高硫矿石的烟气,但处理成本较高。
生物脱硫技术则是通过利用嗜硫细菌对烟气中的二氧化硫进行生物降解,该方法具有脱硫效率高、反应温度低、化学副产品易处理等优点,但在实际应用中存在着操作复杂、生物菌种选型难等问题。
烟气中的氮氧化物是由于矿热炉燃烧过程中空气中的氮气在高温下与氧气反应生成的。
氮氧化物对大气环境和人体健康都有害,因此降低烟气中氮氧化物排放的技术也至关重要。
常用的烟气脱硝技术包括选择性非催化还原(SNCR)技术、选择性催化还原(SCR)技术、湿法脱硝技术等。
选择性非催化还原技术是利用氨水或尿素溶液喷入烟气中,与氮氧化物发生还原反应生成氮气和水,从而实现脱硝的过程。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺是一种常见的冶炼工艺,通过对镍铁精矿进行热炉熔炼,从而得到镍铁合金产品。
在这一工艺中,因为热炉燃烧会产生大量的烟气和粉尘,如果不经过合理的处理,就会对环境造成污染。
烟气处理技术对于RKEF冶炼镍铁工艺的可持续发展具有重要意义。
烟气处理技术主要包括预处理、干法处理和湿法处理。
预处理主要是通过预先控制燃
烧过程,减少烟气产生,以及增加炉内燃烧的时间和温度,从而降低烟气中的有机物和颗
粒物的含量。
干法处理则是通过过滤和洗涤等方式,将烟气中的颗粒物和有机物去除。
湿
法处理则是通过将烟气中的气态污染物溶解在水中,从而使烟气得到处理。
在RKEF冶炼镍铁工艺中,这三种处理技术都有相应的应用。
RKEF冶炼镍铁工艺中的烟气处理技术干法处理阶段主要是通过过滤和洗涤等方式,将烟气中的颗粒物和有机物去除。
在烟气中,颗粒物是主要的大气污染物之一,如果没有得
到有效处理就会对环境造成严重的危害。
在RKEF冶炼镍铁工艺中,需要通过过滤设备和洗涤设备等技术手段,将烟气中的颗粒物和有机物去除。
通过合理的布局和设计,可以增加
颗粒物的接触面积,从而提高颗粒物的去除效率。
烟气处理技术对于RKEF冶炼镍铁工艺的可持续发展具有重要意义。
通过预处理、干法处理和湿法处理等技术手段,可以有效地降低烟气中的有机物和颗粒物的含量,减少对环
境的污染。
未来在RKEF冶炼镍铁工艺中,需要进一步研究和应用烟气处理技术,以实现对烟气的清洁处理,保护环境的可持续发展。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨【摘要】本文主要探讨了回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺中烟气处理技术的应用。
在矿热炉冶炼过程中产生的烟气中含有多种污染物,如二氧化硫、氮氧化物等,对环境造成严重影响。
文章首先介绍了RKEF 工艺及烟气中污染物的主要成分,随后详细探讨了烟气处理技术,包括脱硫和脱硝技术的应用。
分析了烟气处理技术的发展趋势,并提出了对环保工作的启示。
通过本文的研究,可以为RKEF冶炼行业提供参考,促进烟气处理技术的进一步完善和发展,为保护环境做出积极贡献。
【关键词】回转窑,矿热炉,RKEF,冶炼,镍铁,烟气处理,污染物,脱硫技术,脱硝技术,环保,发展趋势1. 引言1.1 背景介绍回转窑-矿热炉(RKEF)是一种常用于冶炼镍铁的工艺,其生产过程中会产生大量含有污染物的烟气。
这些污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等,对环境和人类健康造成严重影响。
对烟气进行有效处理是保护环境、维护公共卫生的重要举措。
随着环保意识的增强和法规的逐渐完善,烟气处理技术也得到了广泛关注和研究。
各种脱硫、脱硝技术应运而生,成为烟气处理的重要手段。
通过对烟气中污染物的高效去除,不仅可以减少大气污染物的排放,还可以提高冶炼过程的清洁生产水平,实现资源利用的最大化。
本文旨在对回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术进行探讨和总结,探讨其存在的问题和挑战,分析当前烟气处理技术的发展现状,并展望未来的发展趋势。
希望通过本文的研究,为环保领域提供一些启示和参考,推动烟气处理技术的创新与进步。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺中烟气处理技术的应用与发展。
通过分析烟气中污染物的主要成分,了解烟气处理技术的各种方法和技术原理,特别是脱硫和脱硝技术在烟气处理中的应用现状及效果。
通过本文的研究,旨在为烟气处理技术的发展趋势提供一定的参考和借鉴,同时探讨烟气处理技术在环保方面的意义和启示,为实现工业冶炼过程中的绿色环保生产提供科学依据和技术支持。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理摘要:在回转窑-矿热炉冶炼工艺中,烟气处理系统是一个非常重要的组成部分。
它在红土镍矿中的作用非常关键,工艺流程中包括预热干燥处理、焙烧预还原反应以及矿热炉熔炼等环节。
由于烟气处理系统所需的运行条件比较高,系统自身的工艺特点落后,对日益扩大的冶炼生产能力的企业适应型较弱,因此需对设备进行转型升级开展优化处理。
本文就回转窑-矿热炉冶炼工艺的烟气处理系统进行工艺流程简介和优化设计论证,并对优化设计的最终成效进行评估,旨促进烟气处理系统改造升级,提高运行效率和安全稳定性,为企业创收。
关键词:回转窑-矿热炉(PKEF);冶炼镍铁工艺;氧化脱硫、烟气处理红土镍矿处理工艺主要分为湿法冶炼工艺和火法冶炼工艺,但目前世界范围内比较成熟的利用红土镍矿冶炼镍铁合金的工艺方法仍旧以火法冶炼为主。
在火法冶炼过程中,冶炼烟气经利用回转窑-矿热炉冶炼工艺开展红土镍矿的冶炼生产,通过对矿产中的氧化铁主要成分氧化实施还原和分离,得到铁矿和镍矿的生产方法。
这种冶炼工艺的烟气处理系统优化设计期间,主要内容包括重力除尘、旋风除尘器、电收尘、系统风机以及脱硝系统、脱硫系统。
通过优化设计和改造升级,烟气处理系统结构更加紧凑,密封性能更加优良,运行更加安全稳定,企业节约物料消耗量同时降低生产成本,污染物经过处理后达到国家达标排放标准排放。
1RKEF工艺概述RKEF是回转窑-矿热炉冶炼工艺的英文字母缩写,回转窑横向筒体平直且长,长径比达到1:10至1:20[1],以传动齿轮驱动系统和多组托辊轴承轮轴进行滚动支撑,设备体量大而相对制作难度比较小,设备产量大易操作。
它的工艺流程非常复杂,主要包括预热、干燥、焙烧、预还原以及矿热炉熔炼等处理环节。
1.1预热干燥流程。
红土镍矿冶炼生产线上,用于干燥处理的干燥窑规格尺寸可根据企业生产规模选择不同大小的回转窑,矿石原料由胶带输送机向处理厂房内部的干燥窑内输送,回转窑的烟气以及矿热炉产生的温度,是干燥系统的能量来源[2],混合烟气经过加热能够达到450℃到750℃度的高温。
国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术:RKEF火法冶炼镍铁介绍1、对原料的要求对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程,矿石成分很重要,有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的:(1) Ni品位,希望在1.5以上,最好2.0以上。
(2) Fe/Ni,希望在6~10,最好接近6,中Ni品位高;如果Fe/Ni>10,则很难冶炼出含20%的镍铁,因为原料中Fe过高,很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。
(3) MgO/SiO2,在0.55~0.65较合适,少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。
以上3个条件只是合适的条件,而不是必须的条件,在矿石条件不符合上述要求时,可以生产品位较低的镍铁,技术经济指标将受到影响。
还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的,这两种原料在我国资源丰富,容易得到。
2、典型工艺流程、主体设备结构(1) 生产流程原料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精炼转炉→浇铸。
在这个基础上,发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术,适用于不同条件的工厂。
(2) 典型工艺装备组成2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉,造粒和铸块设备。
年产镍铁10.12万t(镍金属2~2.2万t)。
鉴于国产设备的成熟度和运输条件制约,为降低投资,国内的在建工厂采用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的方案将可以缩短建设周期,收到好的经济效益。
(3) 工艺概述矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后,混匀配料送入回转窑。
在回转窑中,原料经干燥、焙烧、预还原,制成约1000℃的镍渣,回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放,粉尘与原料混合后再次入窑。
镍渣在封闭隔热状态下(高架送料小车)加入矿热炉料仓(内衬耐火砖),根据工艺要求通过不同位置的下料管分配到矿热炉内。
RKEF冶炼工艺概述RKEF法冶炼工艺概述前言目前,国内外红土镍矿的处理方法主要有火法和湿法两种冶炼工艺,湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂,浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子,常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺(HPAL)、常压酸浸工艺(PAL)和氨浸工艺(Caron)。
火法工艺是在高温条件下,以C作还原剂,对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物进行还原而得。
火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点,已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。
目前国内外主要有4种火法工艺:烧结—高炉流程(BF法);回转窑—电炉熔炼流程(RKEF法);多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺;日本大江山回转窑直接还原法。
其中,RKEF 法是当今世界上火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺,广泛地应用于各国冶炼厂家。
RKEF(Rotary Kiln-Electric Furnace)法始于上世纪50年代,由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功,具有产品质量好、生产效率高、节能环保等优点。
在不锈钢产量大幅增幅的驱动下,RKEF法镍铁的生产能力急剧增加。
我国冶炼镍铁电炉炉容在不断地扩大。
额定容量25MVA的炉型已经逐步退出主体炉型,进而33MVA、36 MVA、48MVA、51MVA成为主体炉型。
与此同时,我国矿热炉生产镍铁的工艺流程更加合理,矿热电炉的总体装备水平大幅度提高,冶炼工艺技术更加成熟。
下面将概括介绍和讨论矿热电炉利用红土镍矿采用RKEF法冶炼镍铁的工艺技术。
1工艺流程概述利用红土镍矿生产镍铁的RKEF冶炼工艺流程如图1.1:图1.1RKEF工艺流程图工艺流程主要包含以下几个阶段:(1)在露天料场进行红土矿的晾晒;大块红土矿的破碎、筛分、混匀。
(2)应用干燥窑对红土矿进行干燥;应用回转窑进行红土矿的焙烧预还原。
以此获得焙砂。
(3)矿热电炉熔炼焙砂生产含镍生铁。
(4)回转窑与电炉余热的利用。
(5)粉尘的收集与再利用。
对RKEF法工艺的流程,矿石内部的成分尤为重要,其中有至少3个指标,在生产时需要关注:(1)Ni品位,控制在1.5以上,最好2.0以上。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨随着全球对能源和资源的需求不断增加,镍铁产业作为重要的金属材料生产行业,也在不断创新发展。
而回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼工艺正是其中的一种重要的冶炼方法。
在RKEF工艺中,除了需要处理金属矿石和热能的输入外,还需要进行烟气的处理,以确保生产过程中产生的废气排放符合环保要求。
烟气处理技术在RKEF工艺中显得尤为重要。
烟气处理技术主要涉及对烟尘、废气和二氧化硫等有害物质的去除和净化。
而在RKEF 工艺中,烟气处理技术往往面临着高温、高湿度、高浓度和复杂成分的烟气,在此条件下进行有效的烟气处理是一项技术难题。
如何对RKEF工艺中产生的烟气进行有效处理,成为了RKEF工艺的一个重要环节。
烟气中的颗粒物是一个需要重点关注的问题。
颗粒物是指烟气中的固体微粒,在燃烧和冶炼等过程中产生,对人体健康和环境造成影响。
在RKEF工艺中,矿热炉的燃烧过程会产生大量的颗粒物,因此需要通过合适的技术手段对其进行去除。
常见的颗粒物去除技术包括布袋除尘器、电除尘器、湿法脱硫除尘等方法,其中布袋除尘器是一种常用的技术手段。
布袋除尘器通过设置滤袋,利用滤袋表面的细孔过滤烟气中的颗粒物,达到净化烟气的目的。
在RKEF工艺中,合理设计和配置布袋除尘器是一种有效的烟气处理技术手段。
除了颗粒物,烟气中的二氧化硫也是一个需要解决的问题。
矿热炉燃烧过程中会产生大量的二氧化硫,对人体健康和环境造成危害。
矿热炉的烟气处理中,二氧化硫的脱除是一个关键环节。
目前常用的二氧化硫脱除技术包括干法脱硫和湿法脱硫两种。
干法脱硫主要通过喷射干燥喷气或氧化剂将二氧化硫转化为硫酸盐和硫酸气等形式,并通过过滤或吸附去除。
湿法脱硫则是通过在烟气中喷入碱性溶液或悬浮液,将二氧化硫转化为硫酸盐溶解并去除。
在RKEF工艺中,可以根据具体情况选择合适的二氧化硫脱除技术。
烟气中还会含有氮氧化物等有害物质,对环境造成影响。
回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺的烟气处理技术探讨【摘要】本文探讨了回转窑-矿热炉(RKEF)冶炼镍铁工艺中烟气处理技术。
首先介绍了研究背景和研究意义,随后分析了烟气产生特点和传统烟气处理技术。
接着探讨了目前烟气处理技术的现状以及未来的发展方向。
最后列举了一些烟气处理技术在RKEF冶炼中的应用案例,总结了烟气处理技术在该工艺中的重要性,并展望了未来烟气处理技术的发展趋势。
通过本文的探讨,可以更好地认识和理解烟气处理技术在RKEF冶炼中的作用,为相关研究和实践提供参考和借鉴。
【关键词】回转窑-矿热炉(RKEF)、冶炼、镍铁、烟气处理技术、烟气产生特点、传统烟气处理技术、现状、发展方向、应用案例、重要性、发展趋势1. 引言1.1 研究背景回转窑-矿热炉(RKEF)是一种常用于镍铁冶炼的技术,通过将镍铁原料在高温下进行还原,从而得到所需的合金产品。
在RKEF冶炼过程中,矿石的燃烧和还原会产生大量的烟尘和废气,其中包含有害物质,可能对环境和人体健康造成危害。
目前,随着绿色环保理念在社会上的普及,对工业生产过程中的环境污染问题越来越重视。
对RKEF冶炼过程中产生的烟气进行有效处理,减少对环境的影响,已经成为亟待解决的问题。
在这样的背景下,研究烟气处理技术,寻找更加高效、节能、环保的处理方法,对于提高生产效率、降低生产成本、保护环境以及实现可持续发展具有重要意义。
本文旨在探讨RKEF冶炼过程中烟气处理技术的现状、发展趋势以及应用案例,为进一步完善烟气处理技术提供参考。
1.2 研究意义矿热炉(RKEF)是一种广泛应用于镍铁冶炼过程中的重要设备,其烟气处理技术对于环境保护和资源利用具有重要意义。
烟气中含有的污染物对环境和人体健康造成严重危害,因此研究RKEF冶炼过程中的烟气处理技术具有重要的现实意义。
研究RKEF冶炼中的烟气处理技术可以有效减少大气污染物的排放,改善当地空气质量,保护周边环境和居民的健康。
RKEF工艺生产镍铁的几点经验摘要:总结和介绍了RKEF工艺生产镍铁过程中经常遇到的如:渣温低流动性差、电流波动大电流不稳、炉盖温度高窜火、电极硬断和软断、渣型选择等工艺技术操作的经验及方法。
关键词:RKEF工艺;电极;渣型;镍铁冶炼;引言:随着国内不锈钢市场和冶炼技术的不断发展,RKEF工艺冶炼镍铁的低能耗、高环保、金属回收率高等的优势不断体现出来,并成为国内用红土镍矿冶炼镍铁的主要生产工艺。
同时伴随着RKEF生产镍铁工艺技术的不断发展、改进和提高,对此工艺的操作技能日趋娴熟,使用经验也在不断的丰富。
现从工艺的角度将我们的实践做一小结,供同行参考。
1、RKEF镍铁冶炼工艺的基本概述:该工艺是采用回转窑和矿热炉相结合的方式进行,红土镍矿(其中主要含有NiO、CoO、 Fe2O3、Al2O3、SiO2、Cr2O3、MgO等)经干燥窑干燥后经过回转窑进行预还原,各组分被还原程度为:CaO ﹤ SiO2 ﹤ Fe2O3 ﹤ CoO ﹤ NiO;预还原后得到温度和成分符合要求的焙砂,然后经过上料系统按照一定的分布分批次把焙砂加入到矿热炉内,矿热炉是将电极插入固体炉料或液态熔体中,依靠电弧和电阻的双重作用,将电能转化为热能,维持工艺过程所需温度;工艺利用选择性还原原理,采取缺碳操作,使红土矿中几乎所有的NiO优先还原成金属,而高价的Fe2O3适量还原为金属,其余还原为FeO进入熔渣。
铁的还原程度通过还原剂C的加入量进行调整。
具体的热能分布如下图所示:C-C回路:经渣液 D-D回路:经电弧熔池电阻R池-电极下端反应区的电阻炉料电阻R料-未熔化的炉料区的电阻星形主回路(Y接法):即熔池电阻组成的回路。
正常情况下,电流70~80%经过此回路。
三角形支路(△接法):即炉料电阻组成的回路。
正常情况下,电流20~30%经过此回路。
星形主回路和三角形支路形成并联。
那么矿热炉内就可以简单分为电阻为熔池电阻的反应区和电阻为炉料电阻的炉料区。
浅析红土镍矿火法(RKEF法)冶炼本文中简要的介绍了一下我国红土镍矿的处理方法,将小高炉熔炼法“烧结机-矿热炉“,同RKEF(回转窑-矿热炉熔炼法)进行简单的对比,以突出RKEF 工艺在红土镍矿处理中的优点,主要是从环保、节能、综合利用、产品质量等这几个方面分析。
标签:红土镍矿;火法冶炼;RKEF工艺1 小高炉熔炼法小高炉熔炼法是我国处理红土镍矿自主研发的一种冶炼方法。
小高炉熔炼的流程是:红土镍矿--破碎筛分--干燥--配料--烧结--高炉熔炼--含镍生铁和炉渣。
1.1 工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点:(1)要用优质的焦炭作为熔炼的燃料,焦炭的耗能量很大,能耗高;(2)产品镍含量通常在2~8%,大多在5%以下,镍品位低,杂质含量高,一般用于200系的不锈钢生产。
(3)在冶炼的过程中有害气体的排放量大,比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石,萤石加入量占炉料总量的8~15%,然而在国内,镍铁小高炉没有设置脱氟设备,全部放散,从而导致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。
(4)红土镍矿可分为“高铁低镁(低镍)“、低铁高镁(高镍)红土镍矿,两种不同类型原料。
而当红土矿含镍1.5%、含铁35%时比较适合小高炉熔炼,可产出含镍约4%的低镍生铁。
但如果是低铁高镁(高镍)矿用小高炉熔炼,那么就会导致高炉的产渣量大、粘度大情况,从而难以保证炉况顺行。
(5)由于炉料强度低,所以只能采用小型高炉(矮高炉)生产镍铁,而无法进行大规模的生产。
(6)小型高炉生产镍铁的成本较高,目前,只能在市场镍价15万元以上才能维持盈利。
鉴于以上原因,无论是从技术还是经济的角度来看,小高炉法对原料的适应性差、无法大型化生产,随着焦炭价位回归合理、镍价下跌和环保政策落实,目前我国的高炉镍铁厂大部分已停产。
2.冷料入炉“烧结机-矿热炉“镍铁工艺根据焦炭涨价和用户要求高含镍量的镍铁的实际情况,国内建设了一些用烧结机生产红土镍矿烧结矿,冷却后入矿热炉冶炼镍铁的工厂。
国内红土镍矿冶炼镍铁主流工艺技术RKEF火法冶炼镍铁介绍1 镍、镍铁和镍矿1.1镍镍是略带黄色银白色金属,是一种具有磁性的过渡金属。
镍的应用在于镍的抗腐蚀性,合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性。
不锈钢与合金生产领域是镍最广泛应用领域。
全球约2/3的镍用于不锈钢生产,因此不锈钢行业对镍消费的影响居第一位。
捏镍不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。
在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构,从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢属性,所以,镍被称为奥氏体形成元素。
目前全球有色金属中,镍的消费仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。
因此,镍被称为战略物资,一直被各国所重视。
1.2镍铁镍铁主要成分为镍与铁,同时还含有Gr、Si、S、P、C等杂质元素。
根据国际标准(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(Ni15~25%)、FeNi30(Ni25~35%)、FeNi40(Ni35~45%)、FeNi50(Ni45~60%),又再分为高碳(1.0~2.5%)、中碳(0.030~1.0%)和低碳(1<0.030%);低磷(P<0.02%)与高磷(P<0.02%)镍铁。
目前国内生产厂家生产的镍铁品位10~15%,也有部分厂家生产20%或25%以上的镍铁。
1.3 镍矿世界上可开采的镍资源主要有两类,一类是流化矿床,另一类是氧化矿床。
由于硫化镍矿资源品质好,工艺技术成熟,现约60~70%的镍来源于硫化镍矿。
而世界上镍的储量80%为氧化镍矿,矿物组成主要是含水镍镁硅酸盐(xNi.yMgO)2Si2n H2O,以及针铁矿Fe2O3.H2O、赤铁矿Fe2O3和磁铁矿Fe3O4,由于铁的氧化,矿石呈红色,所以通称红土镍矿。
世界上的红土镍矿分布在赤道线南北纬30°以内的热带国家,其可开采部分一般由三层组成:褐铁矿层、过渡层和腐殖土层。
其化学成分组成见表1.褐铁矿层,含铁多、硅镁少、镍低、钴较高,一般采用湿法工艺回收金属;再下层是混有脉石的残积层(过渡层和腐殖土层)矿,含硅镁高、铁较低、钴较低、镍较高,这类矿一般采用火法工艺处理。
具体情况见表2?。
2镍的冶炼工艺现代生产镍的方法主要有火法和湿法两种。
根据世界上主要两类含镍矿物(含镍的硫化物和氧化物)的不同,冶炼方法各异。
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的金属镍。
氧化矿主要是含镍红土矿,其褐铁矿层,含铁多、硅镁少,镍低、钴较高,一般采用湿法工艺处理,主要方法有氨浸法和硫酸法两种。
下层是混有脉石的腐植土层(包括硅镁性镍矿),含硅镁高、低铁、镍较高、钴较低,这类矿一般采用火法工艺处理。
2.1湿法工艺流程介绍目前成熟的湿法工艺流程有还原焙烧氨浸流程、高压酸浸流程和常压酸浸流程。
2.1.1还原焙烧氨浸流程还原焙烧氨浸流程处理褐铁矿或褐铁矿和残积层矿的混合矿矿石先干燥然后矿石中的镍在700℃时选择性还原成金属镍钴和一部分铁被一起还原还原的金属镍经过氨浸回收。
还原焙烧氨浸流程的缺点有矿石处理采用干燥、还原、焙烧等工序消耗能量大消耗多种化学试剂镍和钴的回收率比火法流程和高压酸浸流程低。
2.1.2高压酸浸流程高压酸浸流程主要处理褐铁矿和一部分绿脱石或蒙脱石。
加压酸浸一般在衬钛的高压釜中进行浸出,温度245℃-260℃,通过液固分离、镍钴分离,生产电解镍、氧化镍或镍冠,有些工厂生产中间产品,如混合硫化镍钴或混合镍钴氢氧化物。
高压酸浸流程处理的红土矿要求含MgO/Al2O3低,通常含MgO<4%(含MgO越高,耗酸越高),含Al 低的矿石。
2.1.3其他湿法工艺流程有些湿法工艺流程正在进行试验和进一步评估如强化高压酸浸工艺、常压酸浸工艺、硫酸堆浸工艺和氯化浸出工艺。
2.2火法工艺流程现有的火法工艺处理红土矿工艺流程有传统的回转窑—电炉工艺;多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺;日本大江山回转窑直接还原法。
多米尼加鹰桥竖炉——电炉工艺流程是红土矿经过干燥脱水、制团、采用竖炉煅烧生产部分还原煅烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁,粗镍铁在钢包炉中精炼。
日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁,该流程分为三个步骤:(1)物料预处理:磨矿、混合与制团,以提高回转窑操作效果;(2)冶炼工艺:回转窑煅烧、金属氧化物还原与还原金属的聚集;(3)分离处理:回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。
这是世界上唯一采用回转窑直接还原熔炼氧化镍的方法。
RKEF 流程是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程,该工艺流程已在世界上被广泛地采用,技术成熟可靠,项目投资风险低。
该工艺主要工序:干燥、煅烧和预还原——电炉熔炼等。
2.2.1回转窑—电炉工艺(此工艺图摘自《7200+kVA狂热电炉冶炼镍铁生产工艺》)回转窑—电炉工艺是目前红土矿冶炼厂普遍采用的一种火法冶炼工艺流程该工艺主要分为几个工序干燥、焙烧—预还原、电炉熔炼、精炼等工序简述如下:1.干燥采用回转干燥窑主要脱出矿石中的部分自由水。
2.焙烧——预还原采用回转窑主要是脱出矿石中剩余的自由水和结晶水预热矿石选择性还原部分镍和铁。
3.电炉熔炼还原金属镍和部分铁将渣和镍铁分开生产粗镍铁。
4.精炼一般采用钢包精炼脱出粗镍铁中的杂质如硫、磷等满足市场要求。
如果生产镍锍需要在焙烧回转窑的出料口喷入硫磺将镍转变成低铁的镍锍。
2.1.2 多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺流程包括红土矿干燥脱水、制团、竖炉焙烧生产部分还原焙烧团矿、电炉熔炼生产粗镍铁、粗镍铁在钢包炉中精炼。
(摘自资料3)(摘自资料2)(摘自资料2)2.2.3日本大江山回转窑直接还原法日本大江山回转窑直接还原法生产镍铁该工艺包括物料预处理、回转窑焙烧和还原、回转窑产出的熟料采用重选与磁选分离出镍铁合金。
这是世界上唯一的采用回转窑直接还原熔炼氧化镍的方法。
(插入资料来自(3)《钢铁冶炼》)3镍铁产品方案研究镍铁品位介绍镍铁品位是镍铁生产厂的重要参数镍铁品位主要影响以下几个方面镍回收率、电炉产量、精炼成本、运输成本、镍铁中铁的价格、市场因素等。
镍铁品位在27~30之间是非铁磁体而生产厂一般不选择生产非铁磁体即不选择生产品位在27~30之间的镍铁。
从表11—2可以看出世界上大部分镍铁厂的镍铁品位在18~27之间,部分镍铁厂生产含Ni35以上的镍铁。
矿石品位是影响镍铁品位选择的一个重要因素矿石品位越高适合生产高品位镍铁。
另外矿石成分也影响镍铁品位的选择。
镍铁中铁是否计价也是影响确定镍铁品位的一个重要因素。
根据对国内厂家的咨询目前镍铁中的铁有的计价。
另外我国铁资源缺乏宜尽量回收矿石中的铁。
表11—2全世界主要镍铁厂的产量及镍铁品位4 RKEF工艺介绍1、对原料的要求对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程,矿石成分很重要,有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的:(1)Ni品位,希望在1.5以上,最好2.0以上。
(2)?(2)?Fe/Ni,希望在6~10,最好接近6,中Ni品位高;如果Fe/Ni>10,则很难冶炼出含20%的镍铁,因为原料中Fe过高,很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。
(3)?(3)?MgO/SiO2,在0.55~0.65较合适,少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。
以上3个条件只是合适的条件,而不是必须的条件,在矿石条件不符合上述要求时,可以生产品位较低的镍铁,技术经济指标将受到影响。
还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的,这两种原料在我国资源丰富,容易得到。
2、典型工艺流程、主体设备结构(1)?生产流程:原料场→筛分、破碎和混匀配料→回转窑→矿热炉→铁包脱硫→精炼转炉→浇铸。
在这个基础上,发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术,适用于不同条件的工厂。
(2)典型工艺装备组成2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉,造粒和铸块设备。
年产镍铁10.12万t(镍金属2~2.2万t)。
(3) 工艺概述矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后,混匀配料送入回转窑。
在回转窑中,原料经干燥、焙烧、预还原,制成约1000℃的镍渣,回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放,粉尘与原料混合后再次入窑。
镍渣在封闭隔热状态下(高架送料小车)加入矿热炉料仓(内衬耐火砖),根据工艺要求通过不同位置的下料管分配到矿热炉内。
矿热炉为全封闭式,自焙电极,埋弧冶炼,还原并熔分粗制镍铁和炉渣,同时产生含Co 约75%的矿热炉荒煤气,荒煤气经过净化送到回转窑烧嘴,与煤粉一起作为燃料,除尘灰经处理后,返回到原料场。
矿热炉炉渣经过水淬后可作为建筑材料,用于道路建设、制砖。
矿热炉的产品是粗制镍铁,出铁前预先在铁水包加脱硫剂,出铁同时脱硫,粗制镍铁含Si、C、P等杂质,需要继续精炼,扒渣后,兑入酸性转炉,吹氧脱硅,同时加入含镍废料以防铁水温度偏高,脱硅后扒渣(或者挡渣出铁),兑入碱性转炉,吹氧脱磷、脱碳,同时加入石灰石造碱性渣,碱性转炉精炼后的镍铁水送往浇注车间,铸成合格的商品镍铁块或者制成粒状镍铁。
主机设备:1.烘干干燥窑2台:Φ5.0×40m2.焙烧回转窑2台:Φ5.5×115m 采用了中间加煤技术3.交流矿热炉2台:72000kVA(4) 工艺特点①原料适应性强。
可适用镁质硅酸盐矿和含铁不高于30%的褐铁矿型氧化镍矿,以及中间型矿。
最适合使用湿法工艺难以处理的高镁低铁氧化镍矿石。
②镍铁品位高,有害元素少。
同样的矿石,RKEF工艺生产的镍铁品位高于高炉法和“烧结矿-矿热炉”工艺。
该工艺的脱硫和转炉精炼工序能够将镍铁的有害元素降低到ISO6501标准所要求的范围内,为炼钢用户所欢迎。
③节能环保,循环利用。
原料水分较多,料场和筛分破碎运输的过程中不产生粉尘,回转窑烟气余热可回收蒸汽用于发电,经过烟气脱硫满足环保要求后排入大气,回转窑和矿热炉烟尘返回料场;矿热炉煤气经除尘后送回转窑作燃料,炉渣水淬后成为建筑工业原材料。
转炉烟气余热回收蒸汽,煤气回收利用,炉渣磁选回炉,尾渣可铺路或制作水泥。
从含水炉料进入回转窑直到矿热炉出铁出渣的整个过程产中,炉料处于全封闭,环保节能。
④镍渣热料入矿热炉。
回转窑产的镍渣在900℃以上的高温下入炉,相对于“烧结矿-矿热炉”的冷料入炉,节省了大量的物理热和化学热,显着降低了电能和还原剂的消耗,提高了生产效率。
目前已有中钢滨海公司、福建德胜镍业、天津荣程钢铁公司购买了该技术,这些项目都在进行中,预计l~2年内将建成投产。
五、对RKEF技术进行改进和创新虽然RKEF是成熟技术,但由于各国各地的外部条件不同,比如电和能源结构,将影响生产成本。