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(wú)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(lèi)開(kāi)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(kāi)采條件好的硫化鎳礦資源漸趨枯竭，如何合理開(kāi)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(lèi)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，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(lái)源于原礦，部分來(lái)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(chǎng)年產(chǎn)30000t鎳，該廠(chǎng)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(guò)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(guò)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