國(guó)內(nèi)以紅土鎳礦為原料的鎳(鐵)冶煉工藝現(xiàn)狀-日本一區(qū)二區(qū)三區(qū)不卡不碼|99久久人妻精品無(wú)碼二區(qū)
中國(guó)的現(xiàn)代化鎳鐵冶煉還處于空白狀態(tài),目前生產(chǎn)低鎳生鐵的小高爐和小礦熱爐工藝由于高能耗、高污染,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下正逐漸退出歷史舞臺(tái)。
1、鼓風(fēng)爐(小高爐)工藝
鼓風(fēng)爐工藝是Zui早出現(xiàn)的紅土鎳礦冶煉鎳鐵的技術(shù),1875年,在新喀里多尼亞小高爐就已應(yīng)用,后法國(guó)也有采用,但該法因消耗大量?jī)?yōu)質(zhì)焦炭、污染嚴(yán)重而為人詬病。Zui終該工藝在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)保壓力下停止,1985年日本礦業(yè)公司佐賀關(guān)冶煉廠的Zui后一座鎳鐵高爐熄火,標(biāo)志著鼓風(fēng)爐冶煉鎳鐵技術(shù)在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家壽終正寢。
前幾年我國(guó)快速發(fā)展的不銹鋼生產(chǎn)拉動(dòng)了鎳鐵需求,在高鎳價(jià)、低價(jià)焦炭、低環(huán)保門檻的條件下,部分投資者利用鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策淘汰的煉鐵高爐冶煉鎳鐵,獲得暴利。但隨著焦炭?jī)r(jià)位回歸合理、鎳價(jià)下跌和環(huán)保政策落實(shí),目前高爐鎳鐵廠大部分已停產(chǎn)。
高爐冶煉鎳鐵技術(shù)必將被淘汰的主要原因是:
(1) 原料適應(yīng)性差、高爐無(wú)法大型化紅
適用“高鐵低鎂(低鎳)”紅土鎳礦,當(dāng)紅土礦含鎳1.5%、含鐵35%時(shí)可得到含鎳約 4%的低鎳生鐵。如果用低鐵高鎂(高鎳)礦,高爐渣量大、粘度大爐況順行難以保證。
由于爐料強(qiáng)度低,只能采用小型高爐(矮高爐)生產(chǎn)鎳鐵。
(2) 產(chǎn)品質(zhì)量難以符合煉鋼要求
高爐含鎳生鐵品位低,一般在2~8%,大多在5%以下,冶煉不銹鋼時(shí)需要配合加入較多的鎳板,這提高了單位原料鎳的成本。
該工藝焦炭、熔劑的用量大,p、s大部分進(jìn)入產(chǎn)品,鎳鐵品位低、ω (s)、ω(p)含量高,增加了不銹冶煉的負(fù)擔(dān)。
(3) 生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定
鎳鐵的成分波動(dòng)大,不易控制,難以大批量穩(wěn)定供貨。
(4) 焦比高
生產(chǎn)含鎳2%的鎳鐵,每噸鎳鐵的焦炭消耗大于1.0t;生產(chǎn)含鎳5%的鎳鐵,每噸鎳鐵的焦炭消耗量約2.0t。
(5) 污染嚴(yán)重
除去傳統(tǒng)高爐污染,氟化物的污染更嚴(yán)重。為保持高爐順行,必須加入螢石以提高爐渣流動(dòng)性,螢石加入量占爐料總量的8~15%,國(guó)內(nèi)鎳鐵小高爐沒有脫氟設(shè)備,全部放散,對(duì)人和環(huán)境傷害巨大。
2、冷料入爐“燒結(jié)機(jī)-礦熱爐”鎳鐵工藝
由于焦炭漲價(jià)和用戶要求高含鎳量的鎳鐵,國(guó)內(nèi)建設(shè)了一些用燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)紅土鎳礦燒結(jié)礦,冷卻后入礦熱爐冶煉鎳鐵的工廠。其中很多是改造舊的鐵合金電爐來(lái)生產(chǎn)鎳鐵,變壓器容量多為6.3mva、9mva和12.5mva,Zui大的為25mva。
該工藝不用焦炭,原料適應(yīng)性比小高爐好,產(chǎn)品鎳含量更高,但仍存在能耗高、效率低的缺陷。某廠用2%品位的鎳礦,生產(chǎn)含鎳11~14%的粗鎳鐵,每噸粗鎳鐵冶煉電耗(1~1.2)×104kwh/t,折合噸金屬鎳電耗8.8萬(wàn)kwh,是rkef工藝的2倍多。原因在于:“燒結(jié)機(jī)-礦熱爐”工藝無(wú)法為礦熱爐提供預(yù)還原的高溫料。
25mva礦熱爐4h出一次鐵,每次出鐵量約15t,折合lmw功率年產(chǎn)鎳金屬量?jī)H140t。
高電耗和低效率與冷料入爐相關(guān),大量時(shí)間和電力用于爐料升溫。
筆者所見的“燒結(jié)機(jī)(有的還采用土法燒結(jié)工藝和燒結(jié)鍋工藝準(zhǔn)備礦熱爐用原料)-礦熱爐”工藝的產(chǎn)鎳鐵廠都沒有完善的環(huán)保設(shè)備,特別是礦熱爐為敞開式或者半密閉的小煙罩式,不能回收煤氣,不但污染環(huán)境,還造成煤氣浪費(fèi)。燒結(jié)機(jī)也全部沒有安裝余熱回收利用設(shè)施,這類工廠不具備現(xiàn)代化、大規(guī)模的鎳鐵生產(chǎn)條件。
有的工廠利用電弧爐處理燒結(jié)礦,生產(chǎn)鎳鐵,效益更差,基本上已停產(chǎn)。
3、還原造锍工藝
Zui初在鼓風(fēng)爐內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn),由于能耗高遭到淘汰。
目前有些企業(yè)在電爐內(nèi)進(jìn)行造锍熔煉,得到低鋼冰鎳。該工藝與傳統(tǒng)硫化鎳處理工藝相同。由于紅土礦品位低,低冰鎳產(chǎn)品含鎳少,渣量巨大,并且能耗高,使得該工藝無(wú)法與硫化鎳礦傳統(tǒng)處理流程進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。采用該工藝的企業(yè)不多。