粗镍铁水精炼脱硫工艺的应用之一：铁水包加脱硫剂脱硫
时间：2019-06-13
作者：无锡不锈钢板
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镍具有良好的机械强度、延展性和高的化学稳定性，是现代航空业、国防军事、医疗器械、钢铁工业等不可或缺的重要金属。现在可供人类开发利用的镍资源只限于陆地的硫化镍矿和氧化镍矿。随着品位高、开采条件好的硫化镍矿资源渐趋枯竭，如何合理开发及处理占有世界陆基镍资源72%的氧化镍矿就显得尤为重要。目前对于红土型氧化镍矿的处理主要分为火法工艺和湿法工艺两大类，相对来说，火法工艺是主要的冶炼方法。使用碳质还原剂火法冶炼氧化镍矿生产镍铁时会产出含有大量杂质元素如Fe、P、S、Si和Cr等的粗镍铁水，杂质主要来源于原矿，部分来源于还原剂，其中S元素与部分元素易生成稳定化合物并溶于镍铁水之中，使粗镍铁水中硫含量往往处于较高的状态。因此如何降低粗镍铁水中硫的含量成为研究的对象。
铁水包脱硫工艺是把从电炉放出的粗制镍铁水倒入铁水包中，然后向铁水包内加入Na2CO3并进行扒渣，这是因为脱硫时加入的苏打会迅速与铁水包衬反应，生成含硅酸钠的苏打渣。
鹰桥-多米尼加厂年产30000t镍，该厂的生产工艺为用含镍1.6%~1.89%的镍矿在干燥窑中干燥，干燥后的镍矿进行破碎、筛分及压团，然后进入竖炉并通入还原气体使镍与一部分铁被还原，还原后的热团矿进入电炉熔化，产出的粗镍铁水倒入铁水包中加脱硫剂并通过一定的搅拌使铁水温度升高，从而进行粗镍铁水脱硫，硫从精炼前0.16%降到0.08%。为防止苏打渣对混铁炉和炼钢设备耐火材料的侵蚀以及因它而造成的回硫，将其与铁水分离并除去。但由于该渣熔点低且黏度小，很难扒干净，可在渣上加入适量石灰粉使渣稠化，以利于渣铁分离。
通过对镍铁脱硫机理的分析和不同精炼脱硫工艺的探讨，可看出原料成分、冶炼工艺、还原剂、精炼脱硫工艺及操作条件对粗镍铁水终点硫含量会产生不同程度的影响。若需将镍铁中的硫控制在0.08%以下，一般可采用铁水包加脱硫剂对粗镍铁水进行脱硫。而需将镍铁中的硫控制在0.05%以下，可采用KR脱硫加脱硫剂对粗镍铁水进行脱硫。对于欲将镍铁中的硫控制在0.03%以下，则可用感应炉加脱硫剂、电弧炉精炼、炉外脱硫加电弧炉精炼或炉外脱硫加氧气顶吹或加空气底吹对粗镍铁水进行脱硫