回转窑生产镍铁深度分析
粗制镍铁的生产工艺
粗制镍铁的生产工艺2008年11月30日星期日 15:27这个工序的生产工艺流程基本上延袭了传统的工艺流程。
进入工厂原料场的氧化镍矿石含有30％以上的水分（结晶水），需要在还原焙烧阶段将水分去除。
这个过程是在一个回转窑中进行的。
矿石在料场破碎、中和混匀以后，向其中加入炭素还原剂和熔剂，充分混合均匀以后加入到回转窑中。
在回转窑中，矿石被焙烧脱水，重量减少30％左右，镍被加入的炭素还原剂还原，形成了温度为600～700℃镍渣。
这些镍渣在隔热的状态下被送入到矿热炉的供料料仓（内衬耐火保温层），根据生产工艺的要求，镍渣通过一个密封的管状布料装置均匀地分配到矿热炉内。
矿热炉在这种工艺流程中是投资最大的设备，为了环保和工业卫生的需要，炉子被密封起来。
在矿热炉中通过电弧冶炼，分离出粗制的镍铁和电炉渣，同时产生含CO75％的还原性气体，这种气体经过净化以后返回到回转窑中作为燃料进行燃烧，提供回转窑所需要的热能，尘灰返到矿热炉继续参与冶炼。
电炉炉渣是一种很好的建筑材料，但是目前仅用于道路的建设。
从矿热炉中得到的镍铁含硫、硅、碳、磷等杂质高，还不适用于冶炼高级不锈钢。
这些粗制的镍铁还需要进行精炼以后才能做为成品出厂。
将1t的原料矿加入回转窑，大约可以得到650～700kg的镍渣，这些镍渣加入到矿热炉中，大约可以得到120～150kg的粗制镍铁。
粗制镍铁中的镍含量一般为14％，最高时可以达到18％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。
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。
回转窑煅烧镍矿的新工艺
利用回转窑煅烧镍矿的新工艺自20世纪50年代新喀里多尼亚多尼安博(Doniambo)冶炼厂首先采用回转窑–电炉熔炼氧化镍矿生产镍铁以来，此法已在全世界获得广泛应用。
我公司经多年的研究实验，对不同成分红土镍矿的配型混合、压团，以及无熔剂煤基回转窑直接还原生产镍粒铁试验，有效减轻粉尘率和回转窑结圈，确保回转窑稳定操作，达到了批量生产的条件。
该项目工艺特点是以廉价的煤为还原剂，以回转窑为主要生产设备，具有工艺简单、能耗小、成本低、不受规模限制、产品质量好（含镍高）等优点。
使用该技术冶炼1吨镍合金仅需要15吨标准煤，而国内其他厂家则需要28吨标准煤，可最大限度降低产品成本，减少红土镍矿资源的浪费。
同时又可满足不锈钢行业对镍铁的需求，取得了经济效益和社会效益的双赢。
技术成熟可靠，符合国家产业政策，具有良好的经济效益和广阔的市场前景。
红土镍矿经冶炼生产出大批镍生铁，该技术已快速进入生产应用领域。
目前我国利用回转窑冶炼红土镍矿石生产镍生铁，主要镍矿回转窑及烘干机规格：基本的工艺流程：矿石处理和还原剂的准备——回转窑煅烧——热装入矿热炉冶炼——粗制镍铁的炉外脱硫——在转炉中脱除硅、磷、碳、硫、锰等杂质——精制镍铁水铸块，另外需要建设回收和利用转炉炉渣中的铁和镍的车间。
( 1 ) 矿石处理和还原剂的准备矿石运入原料场后，经破碎、中和混匀、配入还原剂后送入回转窑。
也有的工厂在进入回转窑前对炉料进行预烘干处理，还有的增加炉料的造球工序。
炉料的配比是重要的，这对于防止回转窑结圈( 炉料粘结在炉内衬上)、控制炉料的导电性、分离矿热炉内的渣子和金属( 镍、铁) 有决定性的作用。
( 2 ) 回转窑煅烧回转窑的工作区可以分为三段，即干燥段、加热段、焙烧段。
在回转窑中，矿石被焙烧脱水，重量减少3 0％左右。
同时，氧化镍和部分铁被炉料中的还原剂还原。
在回转窑出料端设有密封的出料装置，镍渣以6 00～9 0 0 ℃的温度在隔热的状态下被送入到矿热炉保温的供料料仓，再通过一个密封的管状布料装置，均匀地分配到矿热炉内。
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺中冶华天南京工程技术有限公司王刚摘要：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。
研究开发高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为未来开发的趋势。
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。
镍原料多数源自红土镍矿，红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家。
我国镍矿资源储量中70％集中在甘肃。
红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。
至于镍铁更是便于用于制造不锈钢，降低不锈钢的生产成本。
2 镍铁火法冶炼工艺分类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。
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。
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。
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。
镍铁生产工艺的探索
镍铁生产工艺的探索吉林铁合金股份有限公司李长山谷立国李洪坤摘要：通过对镍矿理化性能的分析、镍矿的预处理及选择合适的二次电压、电极直径、极心匾直径。
达虱稳定电炉生产秩亭的目的，掌握炉孛寸侵蚀机理。
选择合适炉衬材料，延长生产两期。
对合金有害元素进行有效控制，生产满足用户需求的产品。
关键词：镍铁：生产工艺：改进0前言镍铁是生产结构钢、不锈钢和耐热铸钢的重要原料，可改善钢的抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力，广泛应用于机械、医疗、国防、轻工业等领域。
目前，镍的提取有水法冶金和火法冶金，本文主要介绍中钢集团吉林铁合金股份有限公司(以下简称“中钢吉铁”)火法冶炼氧化矿制取镍铁的生产实践，探索电炉参数、炉渣成分、原料条件与生产的关系。
中钢吉铁从2006年4月开始生产镍铁至2007年10月，进行了十八个月的生产实践，从镍矿的烘干烧结到炉衬材质、二次电压、渣型、还原剂粒度的选择及成分的调整，理顺了生产秩序，能够批量组织生产满足用户要求的镍铁合金产品。
1镍矿目前世界上镍的储量80％为氧化矿，由于矿石风化后铁的氧化，矿石呈红色，通称为红土矿，从工业处理工艺上可将矿石分为5种类型。
1．1矿性的选择镍矿类型分为5种：A、B1、B2、C1、C2。
B2、C2是经过半工业试验的矿石类型，A、B1、C1是经过工业生产与工业试验的矿石，C1型矿可埋弧和裸弧冶炼，能够适应多种炉型。
镍矿应选择Ni≥1．5％、Fe≤20％、MgO≤30％为宜，可生产出M≥12％的产品，且MgO≤30％可降低单位电耗。
1．2镍矿的处理镍矿的烘干。
镍矿要在850～1000℃之间将水分烘干至含结晶水3％以下。
方法一是在回转窑内将水分烘干；方法二是堆积法，将镍矿与一定比例的助燃剂均匀混和后，将其在引火物上堆积成一定几何形状的锥体，点燃引火物，吹风助燃将煤矿烘干或烧结。
镍矿的烧结。
用回转窑烘干后的粉镍矿，团球造粒，在回转窑中停留40～60 min，炉料中60％～90％铁的氧化物变为氧化亚铁，少量(0～10％)还原成金属；0～40％，的镍被还原成金属镍。
回转窑一步法镍铁探讨
首先肯定的是在目前的镍铁冶炼工艺中，回转窑一步法冶炼在热效率、能量利用率、成本方面是其他工艺无法比拟的。
镍铁回转窑和水泥回转窑在操作方面有很大区别。
如果使用水泥窑工艺人员操作，在做球、结圈、回收率、成分控制、铁粒团聚、碱度控制、C量控制、FE的还原控制上都会或多或少的出现问题。
以上问题又都是相辅相成的，全指望水泥窑工艺人员控制很难达到理想效果。
回转窑冶炼镍铁在国内成型时间也不长。
最早使用时回转窑只是用于烧结，温度在1000度以下。
在冶炼工艺人员中对1300度以上的窑控制方面也很不成熟，比如喷煤量、拉风速度、火焰刚度、冶炼人员基本上是完全不懂。
一步法镍铁冶炼主要还是对炉渣的控制。
总的要求：一，在尽可能低的温度下形成流动性良好、有利于铁粒团聚的炉渣。
二，在此期间要保证窑的顺利运转。
一，尽可能低的温度下形成流动性良好、有利于团聚的炉渣：由冶炼人员控制，冶炼人员对炉渣的理解是毋庸置疑的。
经验丰富的冶炼人员在窑头通过粘渣可以对当前的炉渣有全面的了解。
碱度、还原度、含碳量，流动性可以很快的得到调整。
碱度偏中性、还原度中上，含碳量低，可以在在低温的情况下得到流动性良好的炉渣。
同时可以保障比较高的S含量有利于团聚。
这些又与喷煤量的控制有着极大的关系。
如果喷煤量与送风量配合不好，导致炉渣中沉淀大量的C，将导致含C高，随后导致还原度过高，随后导致渣中FEO\SIO2被还原，间接导致碱度升高，镍铁品位下降，脱S。
最终导致流动性严重下降，团聚极差。
二，保证窑的顺利运转：控制窑头、窑中结圈。
窑中控制：需要良好、匀速的喂料，稳定的拉风速度，高强度均匀的球结是必要条件。
窑头控制：分析，窑头结圈的首要条件就是3423434，34344343。
3434343434343434343434343。
343434343434，这里需要找到一个简单，易行的办法。
具体如下：办法一，54545454，5454545454545，454545。
关于RKEF工艺镍铁回转窑的生产控制
矿 热炉 的效 率与 产量 。 下 面再 着重 介绍 一 下 回转 窑结 圈 的 问题 。 大体上 讲 ， 引起 回转 窑结 圈的原 因主 要有３ 个方 面 ： （ １ ） 回转窑 内粉状 物太
氛控制也很一般， 温度过高就会出现窑内结圈现象 ， 影响正常的生产。 而乌克兰 Ｒ Ｋ Ｅ Ｆ Ｉ艺生产镍铁 ， 回转窑物料温度控制在８ ５ ０ － ９ ５ ０ ＂ （ ２ ， 并且窑内没有结圈现
问题 处理 不好 ， 将 严重 影响焙 砂 的产量 、 质量， 缩短 回转 窑窑 衬寿命 ， 甚 至影 响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
、
水泥 回转窑 ： 水泥 回转 窑所 用 的二次风 是来 自篦 冷机冷 却熟料 的热风 ，
经过 窑头 人窑提 供燃 料燃 烧所 用的 氧气 ， 起 助燃作 用 。 窑 内助燃 空气 量不 能过 多也 不能 过少 ， 过 多造成 能源 的浪 费 ， 烟气 带走过 多 的热量 ； 助 燃空 气过 少 ， 会 造成 还原 性气 氛 ， 出现 黄心料 等一 系列生 产质 量 问题 。 窑 内基本 是控 制在一 个 氧化气 氛 而 不使 富余 空气 过多 。 回转 窑水 泥熟 料 的烧 成温 度为 １ ３ ０ ０ －１ ４ ５ ０ ＂ Ｃ，
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回转窑工艺生产镍铁简介：
回转窑直接还原熔炼工艺几乎称得上是一项古老的工艺，日本采用该工艺生产镍铁（粒状镍铁，直接用于冶炼不锈钢）已有60余年的历史，被公认是能耗和成本最低的生产方法。
朝鲜由于缺少焦炭，几十年来也一直在用回转窑和普通煤炼铁（粒铁，粒状生铁，直接用于炼钢）。
回转窑两步法生产镍铁工艺
一、原料
原料为红土镍。
镍品位在1.0-2.0%。
三、主要辅助材料
分别红土矿混合粉，返还料，煤末，石灰，汽油等。
煤末和石灰在印尼有丰富的资源，辅助材料成本低于国内成本。
第三节工艺流程
回转窑两步生产含镍生铁的方法。
步骤如下：
1、预处理步骤：
A、加干燥剂：在红土镍湿矿中按原矿的重量根据含水量不同加入3-6%干燥剂；干燥、脱水：混合干燥、脱水；磨细、过筛：脱水后的混全料磨细到5mm 左右，过筛得到5mm以下的矿粉。
干燥剂主要成本是石灰石及碱性调节剂，对红土镍矿起到干燥及调整混合料的PH 值，使混全料的PH 值控制在0.8 左右。
B、加碳物质：在矿粉中按混合料的含铁量不同加入45-50%的碳物质。
碳物质主要是煤粉及镍铁还原催化剂，起到镍铁在一次回转窑中快速还原及防止粘窑的作用。
2、一次回转窑还原熔炼步骤：
A、预还原：将添加了碳物质的原料直接送入一次回转窑中预还原。
温度在控制在900-1100℃，还原时间为4-5 小时，在窑中，原料与煤燃烧所产生的热气流逆流运动，原料在中窑中半熔融条件下生成金属，金属生长为50-60%的Fe、Ni；
B、还原：温度控制在1200-1250℃，还原时间3 小时，还原熔炼完成，金属生长为90%以上，烧成的物料熔块金属为液态Fe、Ni 混合物；
C、一次回转窑内的置换还原出来的CO 做为燃气发电机的燃料，及经送风机给
原矿风干脱水使用。
3、二次冷却回转窑冷却步骤：二次冷却回转窑窑壁内没有耐火材料，熔融的液态物料从一次回转窑直接送入，在二次回转窑外壁加水将它冷却水淬成黑色的生镍铁，生镍铁温度在
160-200℃左右。
4、破碎：从二次回转窑中水淬后的生镍铁送到破碎机上破碎，将生镍铁破碎细磨成1-3mm 左右。
5、干磁选：将破碎后的生镍铁粉用重选和干磁选机将镍铁合金从矿粉中分离出来。
分离出来的镍铁呈直径1-3mm 的沙状颗粒，并夹带1-2%的炉渣。
得到含镍为8-18%的生镍铁。
附：工艺流程图
红土镍矿回转窑两步法生产镍铁工艺流程图
第五节工艺说明
红土矿自由水分和结晶水高达34-40%，红土矿自由水分在料块内部达100℃时开始蒸发，在300℃时，可以完成全蒸发，在800℃-1000℃时，完成结晶水的分解过程。
这一过程均在
微负压的窑中及竖式预热器内发生。
预热器出口废气经过电除尘器净化后达标排入大气。
2、回转窑设备分为两个独立的转动部分，它能以彻底解决预热段与高温段相互制约的问题。
根据工艺要求，高温段需要较小的斜度和较低的转速；预热段段需
要较大的斜度和较高的转速。
两个独立的回转窑可使高温煅烧与低温预热在操作上随心所欲，得心应手。
3、窑头设高低两个煤粉燃烧器。
可设一大一小，大的用于正常煅烧，小的用于辅助煅烧。
4、增加窑衬厚度提高保温效果。
高温段直应放大，一般衬抖厚度为：高温段300mm；予热段200mm。
高温段材料采用镁质耐火砖，预热段采用高铝质耐火砖。
5、回转窑分为两个回转部分后，窑体不必加长，按正常的长度比即可。
另外根据该产品煅烧的特点，卸料高温液体设在高温区域前末段，直接卸入窑体下水池。
窑体设计要满足要求，窑体强度要满足之要求。
6、回转窑设计斜度: 高温窑1.5%; 预热窑4%。
7、由于原料的水分较高，应采用先预烘干，解决配料、计量及输送问题。
8、尽量降低原料入窑粒度，提高窑的热交换效率。