紅土鎳礦用回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)鎳鐵設(shè)備

一,鎳鐵的來歷,成分和消費市場

□□我國不銹鋼和電池行業(yè)的快速發(fā)展,國內(nèi)鎳產(chǎn)品供應(yīng)將面臨長期短缺的局面。2005年以來國際市場鎳價非理性的不斷上漲對國內(nèi)鋼鐵業(yè)發(fā)展構(gòu)成了新的挑戰(zhàn)。我國民營企業(yè)使用火法冶煉從菲律賓和印度尼西亞進口的紅土鎳礦礦石,大量生產(chǎn)鎳鐵合金作為冶煉不銹鋼的配料,成功狙擊了國際市場的瘋狂炒作,鎳價大幅下降,市場將逐步恢復(fù)理性。

□□我國鎳金屬生產(chǎn)技術(shù)已有重大突破,擁有自主知識產(chǎn)權(quán),紅土鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鉻生鐵,生產(chǎn)出大批鎳生鐵的實際成效。技術(shù)變革及其快速進入生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域,成功狙擊了國際市場的瘋狂炒作,2007年6月國際市場鎳價大幅下降。在市場高鎳價的情況下,2005年開始,國內(nèi)民營企業(yè)開始利用煉鋼高爐轉(zhuǎn)產(chǎn)冶煉紅土鎳礦礦石生產(chǎn)鎳生鐵。

□□我國民營企業(yè)開始大規(guī)模利用從菲律賓和印度尼西亞進口的紅土鎳礦礦石冶煉鎳生鐵,此后進口礦石量逐月增加,到2007年底利用進口礦石約300多萬噸,產(chǎn)出鎳生鐵的含鎳量約3萬噸。2007年全國生產(chǎn)鎳生鐵的中小企業(yè)達到100多家,l～9月進口礦石1200萬噸左右。

□□目前我國中小企業(yè)生產(chǎn)的鎳生鐵的含鎳量多在4％～8％,只能用作冶煉不銹鋼的配料,在冶煉不銹鋼時,尚需加入一定量的精煉純鎳。只有提高技術(shù)使鎳生鐵中的含鎳量達到10％～15％,才能在冶煉不銹鋼時完全替代純鎳。這就是產(chǎn)生礦石積壓在港口的原因,也是今后民營企業(yè)需要攻克的技術(shù)難關(guān)。為攻克技術(shù)難關(guān),朝陽重型建材機械制造有限公司根據(jù)多年生產(chǎn)金屬化球團生產(chǎn)線先進技術(shù)及對日本冶金工業(yè)公司大江山廠用克魯帕—雷恩法（Krupp—Renn Procoss）的研究,成功并實現(xiàn)了生產(chǎn)出鎳含量10％以上的鎳生鐵了。

□□我國使用火法利用紅土鎳礦冶煉鎳生鐵,使不銹鋼生產(chǎn)原料構(gòu)成發(fā)生了重大變革,改變了全球不銹鋼生產(chǎn)原料鎳的供需格局,也改變了世界不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局。低成本利用礦石質(zhì)量較差的紅土鎳礦資源,符合資源節(jié)約型的歷史發(fā)展趨勢,翻開了我國不銹鋼生產(chǎn)史的新篇章。目前,高爐法的低品位產(chǎn)品市場容量已經(jīng)飽和,加快發(fā)展10％以上品位的回轉(zhuǎn)窯工藝,可以進一步擴大紅土礦火法鎳的市場容量。

二,火法生產(chǎn)鎳鐵的生產(chǎn)工藝方法及流程

1. 1. 電碳熱法：

紅土鎳礦—→預(yù)處理—→脫水—→造塊—→配入焦炭,熔劑—→電爐冶煉—→粗鎳鐵—→降C,Si,P,S精煉—→鎳鐵。

1. 2. 電硅熱法：

紅土鎳礦—→預(yù)處理—→烘干—→破碎—→高溫脫水煅燒成塊—→配入熔劑—→礦熱電爐熔化—→NiO熔體—→倒入反應(yīng)包—→向反應(yīng)包加入45％硅鐵—→倒包反應(yīng)—→粗鎳鐵—→降P,Si精煉—→鎳鐵。

1. 3. 高爐熔煉法：

紅土鎳礦—→預(yù)處理—→脫水,燒結(jié),造塊—→配入焦炭,熔劑—→高爐冶煉—→粗鎳鐵—→精煉降Si,C,P,S—→鎳鐵。

1. 4. 回轉(zhuǎn)窯——礦熱電爐——轉(zhuǎn)爐（RKEF）熔煉法：

紅土鎳礦—→預(yù)處理—→篩分—→干燥—→回轉(zhuǎn)窯煅燒—→熱料裝入礦熱爐冶煉—→粗制鎳鐵爐外脫硫—→轉(zhuǎn)爐中脫除Si,P,C,S,Mn等雜質(zhì)—→鎳鐵鑄塊。

1. 5. 回轉(zhuǎn)窯直接還原法：

① 日本大江山回轉(zhuǎn)窯直接還原法：

紅土鎳礦—→加水粉磨—→礦漿過濾—→加入石灰石,無煙煤混合—→棒磨機研磨—→壓團—→鏈篦加熱機預(yù)熱—→回轉(zhuǎn)窯煅燒—→水淬—→加水粉磨—→跳汰—→磁選—→過濾—→鎳鐵粉。

② 朝陽重型建材機械回轉(zhuǎn)窯直接還原法：

紅土鎳礦—→粗破碎—→烘干—→破碎—→加入石灰石,煤粉混合—→壓球—→回轉(zhuǎn)窯煅燒—→水淬—→加水粉磨—→磁選—→過濾—→鎳鐵粉。

三,回轉(zhuǎn)窯直接還原法與高爐法,礦熱電爐法及回轉(zhuǎn)窯 礦熱電爐法等工藝相比有如下優(yōu)點：

1, 設(shè)備工藝簡單,維修方便；

2, 投資少,見效快；

3, 能耗少,降低生產(chǎn)成本；

4, 生產(chǎn)成本低,投資回收期短；

5, 熔煉的主要能源為煤,而不是昂貴的電能。

6, 原料的自由選擇,可用東南亞的各種紅土鎳礦。

7, 所產(chǎn)高鎳鎳鐵質(zhì)量高（在原礦Ni=2%,Fe=15%,回收率為90%時,鎳鐵含Ni=11.8%左右）,可直接用作不銹鋼的生產(chǎn)原料。

8, 由其是在嚴重缺電的國家首先此工藝。

四,紅土鎳礦用回轉(zhuǎn)窯直接還原法生產(chǎn)鎳鐵的工藝和技術(shù)

□□熔煉方法和工藝如下：

□□預(yù)處理步驟是將原料紅土鎳礦烘干后,與含碳物料和熔劑石灰石混合,制球后連續(xù)給入回轉(zhuǎn)窯。在回轉(zhuǎn)窯中,物料與煤燃燒所產(chǎn)生的熱氣流逆流運動,經(jīng)受所有熔煉步驟--干燥,脫水,還原和金屬成長。金屬是在窯中半熔融條件下生成的。燒成的物料熔塊從回轉(zhuǎn)窯出來就將它急冷,磨細后,用磁選機將還原成的鎳鐵合金從排出的熔塊中分離出來。分離出來的鎳鐵呈直徑2~3毫米的沙狀顆粒, 并夾帶1~2%爐渣, 其化學組成為C=0.1%, Ni=11~14%, S=0.45%, P=0.015% 。此產(chǎn)品不管含硫多高均適用于煉鋼過程,因煉鋼時有很好的脫硫能力。沙狀顆粒在煉鋼過程中相當有利于連續(xù)加料和作為冷卻劑物料快速溶解。

□□回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝鎳和鐵的回收率都很高,均在90%以上。

五,朝陽重型建材機械制造有限公司技術(shù)改進的歷程

□□在詳細介紹本方法之前,讓我們簡單回顧朝陽重型建材機械制造有限公司以往技術(shù)改進的歷史。

□□從印度尼西亞進口高品位鎳鐵生產(chǎn)鎳鐵始于2009年,為煉不銹鋼廠提供原料。從那時起,努力提高生產(chǎn)能力,鎳回收率,產(chǎn)品性能和節(jié)省能耗。

下表所示為朝陽重型建材機械制造有限公司主要生產(chǎn)過程的技術(shù)改進歷史。

年	項目地址 回轉(zhuǎn)窯臺數(shù)	每臺窯給礦量 原礦噸/日	鎳產(chǎn)量 噸/年	鎳回收率%	能耗 千卡/噸礦
2010	江蘇南通 一臺窯運轉(zhuǎn)	500	3060	90	1320×103
2010	江蘇南通 二臺窯運轉(zhuǎn)	500	6256	92	1320×103
2011	江蘇南通 一臺窯運轉(zhuǎn)	1000	6324	93	1320×103
2012	江蘇南通 二臺窯運轉(zhuǎn)	1000	12648	93	1320×103
2012	江蘇南通 四臺窯同時運轉(zhuǎn)	500（二條） 1000（二條）	18904	平均 92.67	1320×103
2012	江蘇泰州	1000（四條）			在建

□□如表中所示,我們通過增建回轉(zhuǎn)窯,幾項設(shè)施改進和改善原料預(yù)處理等,成功地逐步提高生產(chǎn)能力,滿足鋼廠生產(chǎn)不銹鋼方面不斷增長的需要。至于能源問題,鎳熔煉過程消耗大量能源。為解決石油危機后能耗費用增加的問題,采取種種措施降低此項費用,如提高預(yù)熱效率,用煤代油,用新的預(yù)處理技術(shù)以降低供入回轉(zhuǎn)窯的原料含水量。

□□關(guān)于鎳回收率,一般認為,因原料中脈石含量高,只用回轉(zhuǎn)窯法不能達到足夠高回收率。事實上,朝陽重型建材機械制造有限公司法應(yīng)用初期鎳回收率僅約85%,但經(jīng)改進原料預(yù)處理工藝和燒渣分離工藝就使此低回收率大為改觀。同時,用熱化學的觀點,對在半熔條件下還原出來的金屬顆粒的聚集機理進行了研究。

六,各方法優(yōu)缺點

□□下表列出了朝陽重型建材機械制造有限公司法,大江山廠法及礦熱爐法冶煉鎳鐵的優(yōu)缺點。

	回轉(zhuǎn)窯直接還原法		回轉(zhuǎn)窯 礦熱爐法	礦熱爐法
	朝陽重型建 材機械法	大江山法
熔煉能源	煤	煤	煤 電	電
能耗	目前最低	較低	高	太高
一次性設(shè)備投資	目前最低	較低	太高	高
鎳鐵含鎳量	10%左右	10%左右	11%左右	4～7%
鎳鐵回收率	＞90%	＞90%	＞97%	75%
單位成本	目前最低	很低	高	太高
利潤率	目前最高	較高	低	低
投資回收期	1年內(nèi)	1年內(nèi)	很長	很長

□□注：回轉(zhuǎn)窯直接還原法與礦熱爐法相比,電耗約降低60～70%,

七,結(jié)論

□□概述了朝陽重型建材機械制造有限公司法的特點。煉鎳鐵消耗大量的能源,因此對本工藝的主要技術(shù)措施都以利用低價能源,降低能耗為目標。

□□通過各種改進措施（采用壓團法,良好控制熔煉作業(yè)等）我們成功地創(chuàng)立了回收率相當高,成本低的鎳鐵法。這方法還給不銹鋼生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的鎳源。這就使我們能建成直接從原料開始的不銹鋼聯(lián)合生產(chǎn)線。

八,回轉(zhuǎn)窯直接還原法與回轉(zhuǎn)窯 礦熱爐法主要經(jīng)濟指標對比表

(紅土鎳礦含水量：30%,品位：Ni=1.8, Fe=15.2,年按300天計算)

序 號	指標名稱	單位	回轉(zhuǎn)窯 礦熱爐法	回轉(zhuǎn)窯直接 還原法
1	紅土礦處理量(濕基)	t/a	2000000	2000000
2	紅土礦處理量(干基)	t/a	1400000	1400000
3	生產(chǎn)線數(shù)量	條	4	6
4	還原率	%	97	90
5	鎳鐵合金含鎳量	%	10	9.5
6	鎳鐵合金	t/a	230860	214200
7	烘干機規(guī)格——數(shù)量	臺	φ4.3×40m——4	φ3.5×30m——6
8	回轉(zhuǎn)窯規(guī)格——數(shù)量	臺	φ4.3×90m——4	φ4.2×84m——6
9	礦熱爐規(guī)格——數(shù)量	臺	φ16.5m——4	無
10	煤磨規(guī)格——數(shù)量	臺	25t/h立磨——2	φ2.4×4.75m——3
11	石灰用量	t/a	80000	36000
12	還原煤	t/a	122000	180000
13	石墨電極	t/a	2000	無
14	耐火材料	t/a	3600	5100
15	動力電耗	Kwh/a	160000000	170000000
16	冶煉電耗	Kwh/a	950000000	24000000
17	電耗合計	Kwh/a	1110000000	194000000
18	新水	M3/a	1682000	600000
19	廠區(qū)占地面積	畝	500	400
20	其中：生產(chǎn)區(qū)占地面積	畝	400	300
21	勞動定員	人	600	600
22	項目總投資	億元	24	8.1
23	其中：建設(shè)投資	億元	13	7.4
24	其中：鋪底流動資金	億元	11	1
25	銷售收入	億元/a	27.7	24.4
26	總成本	億元/a	26.8	13.5
27	利潤	億元/a	0.9	10.9
28	所得稅	萬元/a	2250	27250
29	凈利潤	萬元/a	6750	81750
30	銷售利潤率	%	3.3	45
31	全部投資回收期 （不含建設(shè)期）	(稅前)	9730天（26年）	270天（9個月）
32		(稅后)	12800天（35年）	362天（12個月）

聯(lián)系人：竇建德 電話：0421—2665859 手機：13050925995 郵箱：fa50925995@163.com

紅土鎳礦用回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)鎳鐵設(shè)備商品信息

供回轉(zhuǎn)窯,球磨機,篦冷機,破碎機,提升機,輸送機,環(huán)冷機,鏈篦機,潤磨機,混合機及造球機等
公司名稱:朝陽重型建材機械制造有限公司 企業(yè)類型： 經(jīng)營模式：生產(chǎn)加工
主營行業(yè)： 公司注冊地址：遼寧 朝陽 法人代表：
員工人數(shù)： 廠房面積： 年營業(yè)額：
年進口額： 年出口額： 主要市場：
客戶群：
聯(lián)系方式：回轉(zhuǎn)窯,球磨機,破碎機,提升機,造球機,環(huán)冷機,鏈篦機,成球盤
公司名稱:朝陽重型建材機械制造有限公司 聯(lián)系人：竇建德 電話：0421-2665859
移動電話:13050925995 傳真：0421-2838885 地址：遼寧省朝陽市黃河路三段22號
網(wǎng)址：http://d2892899.bmlink.com

紅土鎳礦用回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)鎳鐵設(shè)備產(chǎn)品概況

其他建材生產(chǎn)加工機械：
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