粗鎳鐵水精煉脫硫工藝的應(yīng)用之一：鐵水包加脫硫劑脫硫
時(shí)間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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鎳具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、延展性和高的化學(xué)穩(wěn)定性，是現(xiàn)代航空業(yè)、國(guó)防軍事、醫(yī)療器械、鋼鐵工業(yè)等不可或缺的重要金屬。現(xiàn)在可供人類開發(fā)利用的鎳資源只限于陸地的硫化鎳礦和氧化鎳礦。隨著品位高、開采條件好的硫化鎳礦資源漸趨枯竭，如何合理開發(fā)及處理占有世界陸基鎳資源72%的氧化鎳礦就顯得尤為重要。目前對(duì)于紅土型氧化鎳礦的處理主要分為火法工藝和濕法工藝兩大類，相對(duì)來說，火法工藝是主要的冶煉方法。使用碳質(zhì)還原劑火法冶煉氧化鎳礦生產(chǎn)鎳鐵時(shí)會(huì)產(chǎn)出含有大量雜質(zhì)元素如Fe、P、S、Si和Cr等的粗鎳鐵水，雜質(zhì)主要來源于原礦，部分來源于還原劑，其中S元素與部分元素易生成穩(wěn)定化合物并溶于鎳鐵水之中，使粗鎳鐵水中硫含量往往處于較高的狀態(tài)。因此如何降低粗鎳鐵水中硫的含量成為研究的對(duì)象。
鐵水包脫硫工藝是把從電爐放出的粗制鎳鐵水倒入鐵水包中，然后向鐵水包內(nèi)加入Na2CO3并進(jìn)行扒渣，這是因?yàn)槊摿驎r(shí)加入的蘇打會(huì)迅速與鐵水包襯反應(yīng)，生成含硅酸鈉的蘇打渣。
鷹橋-多米尼加廠年產(chǎn)30000t鎳，該廠的生產(chǎn)工藝為用含鎳1.6%~1.89%的鎳礦在干燥窯中干燥，干燥后的鎳礦進(jìn)行破碎、篩分及壓團(tuán)，然后進(jìn)入豎爐并通入還原氣體使鎳與一部分鐵被還原，還原后的熱團(tuán)礦進(jìn)入電爐熔化，產(chǎn)出的粗鎳鐵水倒入鐵水包中加脫硫劑并通過一定的攪拌使鐵水溫度升高，從而進(jìn)行粗鎳鐵水脫硫，硫從精煉前0.16%降到0.08%。為防止蘇打渣對(duì)混鐵爐和煉鋼設(shè)備耐火材料的侵蝕以及因它而造成的回硫，將其與鐵水分離并除去。但由于該渣熔點(diǎn)低且黏度小，很難扒干凈，可在渣上加入適量石灰粉使渣稠化，以利于渣鐵分離。
通過對(duì)鎳鐵脫硫機(jī)理的分析和不同精煉脫硫工藝的探討，可看出原料成分、冶煉工藝、還原劑、精煉脫硫工藝及操作條件對(duì)粗鎳鐵水終點(diǎn)硫含量會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。若需將鎳鐵中的硫控制在0.08%以下，一般可采用鐵水包加脫硫劑對(duì)粗鎳鐵水進(jìn)行脫硫。而需將鎳鐵中的硫控制在0.05%以下，可采用KR脫硫加脫硫劑對(duì)粗鎳鐵水進(jìn)行脫硫。對(duì)于欲將鎳鐵中的硫控制在0.03%以下，則可用感應(yīng)爐加脫硫劑、電弧爐精煉、爐外脫硫加電弧爐精煉或爐外脫硫加氧氣頂吹或加空氣底吹對(duì)粗鎳鐵水進(jìn)行脫硫