專利名稱：一種紅土鎳礦電爐熔煉的物料入爐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶金工藝技術(shù)，具體涉及紅土鎳礦電爐熔煉工藝中物料入爐的方法。
背景技術(shù)：
目前，世界上紅土鎳礦的處理工藝歸納起來大致有三種，即火法工藝、濕法工藝和火濕法結(jié)合工藝。其中，紅土礦產(chǎn)鎳量的70%是采用火法工藝流程回收的。已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的火法工藝處理紅土礦的工藝流程有傳統(tǒng)的RKEF流程(回轉(zhuǎn)窯一電爐工藝)、多米尼加鷹橋豎爐一電爐法、日本大江山回轉(zhuǎn)窯直接還原法等。正在建設(shè)或開發(fā)的工藝流程有 NST (NICKEL SMELTING TECHNOLOGY)，基于Ausmelt的澳鐵技術(shù)的鎳鐵冶煉工藝，以及直流電爐熔煉工藝等。電爐熔煉工藝由于適合處理各種類型的氧化鎳礦，生產(chǎn)規(guī)模則可依據(jù)原料的供應(yīng)情況、礦石的貯量等決定，可大可小，對入爐爐料的粒度也沒有嚴格的要求，因而被廣泛采用。但主要缺點就是能耗大，此外，物料進入爐方式通常是從爐頂或爐側(cè)加料口加入，這種物料入爐方式，一方面加料管易發(fā)生堵塞，影響生產(chǎn)的正常進行，并導(dǎo)致熱量損失；另一方面，在直接處理粉狀物料時，由于透氣性差，在電爐熔煉中，增加了爐內(nèi)的燃爆傾向，存在設(shè)備與操作上的安全隱患。此外，電爐熔煉是多渣熔煉，粉狀物料從上自下與熔池攪拌強化熔煉產(chǎn)生的高溫煙氣呈逆向流動，會使得熔煉的煙塵率大幅度升高，降低金屬回收率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種物料入爐的新方法，它可解決上述電爐熔煉工藝中存在的不足，確保處理粉狀物料時流程暢通與安全生產(chǎn)，進一步提高電爐熔煉的效率，提高金屬回收率，降低煙塵率和能量消耗。解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的方案是將經(jīng)過了破碎、干燥脫水后的粉狀紅土鎳礦熱物料加入其重量1 16%的還原劑，通過重力自流或壓縮氮氣輸送直接從電爐電極的中空孔加入，加入的物料量速度為25 50t/h，電爐電極中心區(qū)域溫度約為2000 2500°C，電極的中空孔直徑為150 300mm。本發(fā)明還包括以下具體的技術(shù)方案。從所述的電爐電極的中空孔用壓縮氮氣加入物料是采用壓力噴槍加入，噴槍加入或封料時的氮氣氣壓為0. 2 0. 5MPa ；所述紅土鎳礦熱物料的溫度是700 1000°C。以本發(fā)明上述的物料入爐方法生產(chǎn)鎳鐵時，應(yīng)從電爐的入料口加入粒度為20 40mm的焦丁，焦丁占熱物料重量的1 16%，爐中的熔煉溫度為1450 1650°C;而生產(chǎn)鎳锍時，則應(yīng)加入粒度為<20mm的硫磺，硫磺占熱物料重量的1 6%，爐中的熔煉溫度為1200 1400 "C。本發(fā)明的操作控制技術(shù)條件為，爐頂溫度900 1400°C，爐頂壓力0 lOOPa，爐底溫度<250°C，爐的水冷煙道進口煙氣溫度900 1400°C且一氧化碳含量>85%，進入煙囪煙氣溫度<100°c，排空氣體含塵量<100mg/Nm3，冷卻水溫度55°C 士4°C。本發(fā)明的有益效果是(1)經(jīng)多級旋風干燥、預(yù)還原的熱物料通過電極中空孔直接進入電爐進行還原熔煉，一方面避免熱物料直接入爐時的堵料問題；另一方面，避免粉狀物料從爐頂或爐側(cè)直接入爐引發(fā)的設(shè)備與操作安全。(2)通過電極中空孔直接將物料輸送至熔池進行熔煉，一方面降低了煙塵率，并可使物料還原反應(yīng)更充分，有利于提高金屬回收率；另一方面，可避免電爐能耗的損失，節(jié)約能源。


圖1為本發(fā)明實施例1的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明實施例3的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1 如圖1所示，在該實施例中，紅土鎳礦采用磨礦設(shè)備進行破碎處理，其粒度要求50目 250目，后配入粒度為20 40mm的焦丁 (焦丁占熱物料重量的1 16%)， 進入五級旋風進行閃速干燥煅燒，之后粉狀物料經(jīng)過進料系統(tǒng)進入電爐進行還原熔煉，該進料系統(tǒng)采用中空電極(電極中空孔徑150 300mm。)，并使用氮氣進行噴槍加入(氣壓 0. 25MPa)，加入的速度為25 30t/h，電爐采用密閉式熔煉(熔煉溫度1450 1650°C)，最后產(chǎn)出含鎳8 1 鎳鐵產(chǎn)品。其結(jié)果表明，采用該方法熔煉鎳鐵合金，鎳回收率達90%以上，渣率80% (渣含鎳小于0. 1%)。直流電爐技術(shù)性能參數(shù)見下表。_
權(quán)利要求
1.一種紅土鎳礦電爐熔煉的物料入爐方法，其特征是將經(jīng)過了破碎、干燥脫水后的粉狀紅土鎳礦熱物料加入其重量1 16%的還原劑，通過重力自流或壓縮氮氣輸送直接從電爐電極的中空孔加入，加入的物料量速度為25 50t/h，電爐電極中心區(qū)域溫度約為 2000 2500°C，電極的中空孔直徑為150 300mm。
2.按權(quán)利要求1所述的紅土鎳礦電爐熔煉的物料入爐方法，其特征是電爐電極的中空孔用壓縮氮氣加入物料是采用壓力噴槍加入，噴槍加入或封料時的氮氣氣壓為0. 2 0. 5MPa ；所述紅土鎳礦熱物料的溫度是700 1000°C。
3.按權(quán)利要求2所述的紅土鎳礦電爐熔煉的物料入爐方法，其特征是以本物料入爐方法生產(chǎn)鎳鐵時，應(yīng)從電爐的入料口加入粒度為20 40mm的焦丁，焦丁占熱物料重量的 1 16%，爐中的熔煉溫度為1450 1650°C;而生產(chǎn)鎳锍時，則應(yīng)加入粒度為<20mm的硫磺， 硫磺占熱物料重量的1 6%，爐中的熔煉溫度為1200 1400°C。
4.按權(quán)利要求2所述的紅土鎳礦電爐熔煉的物料入爐方法，其特征是操作控制技術(shù)條件為，爐頂溫度900 1400°C，爐頂壓力0 lOOPa，爐底溫度<250°C，爐的水冷煙道進口煙氣溫度900 1400°C且一氧化碳含量>85%，進入煙 煙氣溫度<10(TC，排空氣體含塵量 <100mg/Nm3，冷卻水溫度 55°C 士4°C。
全文摘要
一種紅土鎳礦電爐熔煉的物料入爐方法。本發(fā)明涉及有色金屬冶金工藝技術(shù)，具體涉及紅土鎳礦電爐熔煉工藝中物料入爐的方法。本入爐方法是將經(jīng)過了破碎、干燥脫水后的粉狀紅土鎳礦熱物料加入其重量1～16%的還原劑，通過重力或壓縮氮氣輸送直接從電爐電極的中空孔加入，加入的物料量速度為25～50t/h，電爐電極中心區(qū)域溫度約為2000～2500℃，電極的中空孔直徑為150～300mm。本發(fā)明可解決傳統(tǒng)電爐熔煉工藝中存在電極中心區(qū)域高溫熱能未能充分利用的不足，以及進一步保障處理粉狀物料時流程清潔、暢通與安全生產(chǎn)，進一步提高電爐熔煉的效率，提高金屬回收率，降低煙塵率和能量消耗。
文檔編號C22B23/02GK102492859SQ20111043459
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者唐瑞祥, 王煒, 聶光旭, 董建勇, 董瀚, 陳光云, 黃迎紅 申請人:云錫元江鎳業(yè)有限責任公司