وقت النشر:ديسمبر 17, 2019
تم تطوير مجموعة Pengfei لاستخدام الفرن الدوار لتكليس النيكل اللاتريت
تم تطوير مجموعة Pengfei لاستخدام الفرن الدوار لتكليس النيكل اللاتريت
في الوقت الحاضر ، تقع عملية صهر النيكل بشكل أساسي في حالة العيش بشكل أساسي على النيكل الإلكتروليتي. وبالتالي ، فإن البحث والتطوير لاستخدام التكنولوجيا الجديدة لإنتاج النيكل الحديدي من النيكل اللاتريت أمر ضروري. يعد استخدام النيكل اللاتريت لإنتاج النيكل الحديدي أكثر منطقية في الاقتصاد ، لذلك ليس من الضروري إنتاج النيكل الإلكتروليتي. في السنوات الأخيرة ، من أجل ضمان تلبية متطلبات النيكل لتنمية الاقتصاد الوطني ، نفذت بعض الشركات الصينية استراتيجية تطوير "الخروج" ، وشاركت في استغلال موارد النيكل الأجنبية التي لعبت دورا مهما في الإمداد المستقر بالنيكل الصيني. يتم توزيع أكسيد النيكل على نطاق واسع بالقرب من خط الاستواء بينما تكون مسافة النقل قصيرة ، وبالتالي فإن الشحن البحري ليس أعلى. إلى جانب استنفاد موارد كبريتيد النيكل ، تم تطوير استخدام أكسيد النيكل (النيكل اللاتريت) بسرعة في العالم بأسره.
1. الوصف العام لعملية صهر أكسيد النيكل
في الوقت الحاضر ، يمكن تقسيم العملية التي تستخدم أكسيد النيكل كمادة خام لإنتاج النيكل الأولي إلى علم المعادن الحرارية ونقوم بمعالجة المعادن. لا يزال Nieckel المنتج من خلال علم التعدين الحراري يحتل الموقع الرئيسي. ولكن في السنوات الأخيرة ، تم تطوير عملية التعدين بسرعة ، وفي الوقت نفسه أنشأنا بعض المصانع الجديدة التي تستخدم عملية ترشيح حمض HV لإنتاج النيكل والكوبالت. يمكن تقسيم عملية تعدين العملية الرطبة إلى نوعين: الأول هو طريقة ترشيح الأمونيا ، نظرا لحدود المواد الخام والتكلفة ، لا يوجد مصنع جديد تم إنشاؤه باستخدام هذه الطريقة ؛ والآخر هو طريقة الترشيح الحمضي وهي مناسبة لأكسيد النيكل مع محتوى منخفض من المغنيسيا. تظهر العملية المطورة الجديدة لعملية التعدين الحراري والعملية الرطبة مزاياها: فهي مناسبة لأي نوع من أكسيد النيكل بتكلفة أقل ، ولكن هناك بعض المشكلات الفنية التي يجب اكتشافها ، من جانب استخدام الموارد وتوفير الطاقة ، تتمتع عملية ترشيح حمض الجهد العالي ببعض المزايا والإمكانات التي أصبحت موضوعا بحثيا مهما. ولكن من جانب الاستثمار ودائرة البناء والتكنولوجيا الناضجة ، من المقدر إنشاء مجموعة جديدة من المصانع التي تستخدم عملية التعدين الحراري لإنتاج النيكل الذي يمكن أن يكون منتجه من النيكل الحديدي أو كبريتيد النيكل.
2. الوصف العام لعملية pyrometallrugy
يمكن تقسيم عملية التعدين الحراري إلى فئتين: فرن الصهر (فرن BF يعني فرن الصهر) والفرن الدوار - فرن الخام - عملية صهر الفرن الدوار (RKEF).
2.1 عملية صهر فرن BF ، صهر فرن الحديد والنيكل والصهر:
منذ عام 1863 وجدوا النيكل اللاتريت ، بدأوا في استخدام عملية BFI لمعالجة هذا النوع من أكسيد سيليكات المغنيسيوم النيكل القابل للضخ. بسبب استهلاك الطاقة ، وحماية البيئة ، وتكلفة الاستثمار والإنتاج ، وما إلى ذلك ، فقد تم القضاء على هذا النوع من العمليات في العالم ، باستثناءالصين
A.هذا النوع من العمليات ليس له طريقة فعالة لعلاج مشكلة التلوث البيئي ، إلى جانب عامل تلوث الفرن العالي التقليدي ، من أجل تحسين قدرة تدفق الخبث وتقليل خبث جسم الفرن ، يجب إضافة الفلوريت إلى المواد ، من أجل تجنب تلوث الفلورايد ، تم حظر هذه العملية. بالنسبة لأكسيد النيكل الذي يحتوي على A1: O أعلى ، تكون النسبة المئوية للفلوريت أكبر ، وبالتالي ستكون المشكلة متسلسلة. نظرا لأن قوة التكتل المنتج باستخدام النيكل اللاتريت أضعف ، فهي غير مناسبة لصهر أفران الصهر الكبيرة ، وعادة ما يستغرق الأمر استخدام فرن صهر صغير وآلة تلبيد صغيرة لإنتاج النيكل الحديدي. حجم الفرن العالي الذي يستخدم لإنتاج النيكل الحديدي هو 50 م 3 إلى 380 م 3 (وفقا للتقارير ، هناك فرن صهر أصغر ، حجمه أقل من 150 م 3) ، في حين أن حجم آلة التلبيد هو 18 م 3. ومع ذلك ، فإن بعض مصانع النيكل الحديدية تفتقر إلى تدابير حماية البيئة اللازمة ، وأكسيد الكربون وأكسيد الكبريت والفلورايد والمسحوق قد أدى إلى تلويث البيئة المجاورة بشدة. من غير المقبول استخدام المعدات التي تم التخلص منها من المعادن السوداء لإنتاج المواد غير الحديدية.
B.نسبة استرداد منخفضة من النيكل. عادة ما تكون نسبة استرداد الخام أقل من 90٪ باستخدام هذا النوع من عملية إنتاج الحديد والنيكل. تتوقف بعض المصانع في مرحلة الإنتاج الأولية لإنتاج النيكل الحديدي الخام ، وليس لديها ورشة صهر دقيقة للنيكل الحديدي. وبالتالي ، فإن نسبة الاسترداد هذه تختلف عن تلك الموجودة في المستندات الأجنبية.
C.استهلاك أعلى للطاقة وفحم الكوك بتكلفة أعلى. بالنسبة لعملية التلبيد ، فإنه يعتمد على خصائص إهدار الطاقة لفرن الصهر الصغير ويضيف عامل إهدار الطاقة لنسبة إرجاع التلبيد الأعلى. بالنسبة لعملية الفرن العالي ، فإن العامل المهم للتخلص من أفران الصهر الصغيرة هو إهدار الطاقة ولكنه الآن يضيف مصنعا كبيرا لكمية الخبث. لم يتم استخدام غاز الفحم والحرارة الزائدة لبعض المصانع بشكل كاف وتم إهدار الطاقة الثمينة وفي الوقت نفسه تلوثت البيئة.
D.لم يتم تكرير المنتج ، ونسبة الشوائب أعلى والتي لا تلبي معايير تجارة منتجات النيكل الدولية. نطلب نسبة أعلى من النيكل في الحديد والنيكل وانخفاض نسبة الفحم والسيليكون والكبريت والفوسفور. ومع ذلك ، فإن النيكل الحديدي الذي تنتجه فرن الصهر فيالصين
E.الاستثمار في إنتاج وحدة النيكل كبير: الاستثمار في كومة المواد الميكانيكية وآلة التلبيد وفرن الصهر أعلى من الاستثمار في عملية RKEF. بالطبع ، يمكن أن يؤدي استخدام المعدات الصغيرة الحالية التي تطلبها السياسات الصناعية لإنتاج النيكل الحديدي إلى توفير الاستثمار. تم تطوير هذه العملية في حالة النيكل اللاتريت منخفض التكلفة ، والنيكل العالي بكثير ، والتنفيذ السيئ للسياسات البيئية وسياسات الطاقة. نعتقد أن سعر النيكل اللاتريت سيستمر في الارتفاع ، وسيعود سعر النيكل إلى السعر المعقول وسيتم تنفيذ السياسات البيئية الوطنية وتوفير الطاقة بشكل جيد ، وبالتالي ستترك هذه العملية المنافسة التسويقية تلقائيا.
2.2 عملية RKEF للتعدين الحراري
تم تطوير عملية RKEF في الخمسينيات من القرن الماضي ، وفي الوقت الحاضر ، تحل محل الفرن العالي لإنتاج النيكل الحديدي. هذه العملية تجعد حالة جديدة لإنتاج الحديد والنيكل عن طريق التعدين الحراري. وفقا للإحصاءات غير المكتملة ، يوجد في الوقت الحاضر 17 مصنعا تستخدم هذه العملية لصهر النيكل الحديدي في العالم. تدفق العملية الأساسي هو: معالجة الخام وإعداد الاختتزال - تكليس الفرن الدوار - محمل في فرن الخام للصهر - الحديد الخام - إزالة الكبريت من النيكل من الفرن - السيليكون ، الفوسفور ، الفحم ، الكبريت ، المنغنيز ، إلخ. امتصاص الشوائب - تكرير صب كتلة المياه الحديدية والنيكل ، وغيرها ، تحتاج إلى إنشاء ورشة العمل التي يمكن أن تستعيد وتستخدم الحديد والنيكل في خبث المحول.
( 1 )ركاز
بعد إرسال الخام إلى كومة المواد الخام ، سيتم سحقها وخلطها وتناسبها مع المختزل ، ويتم إرسالها إلى الفرن الدوار. بعض المصانع لديها معالجة التجفيف المسبق قبل دخول المادة إلى الفرن الدوار ، والبعض الآخر يضيف عملية التحبيب للمادة. يعد تناسب المواد أمرا مهما للغاية والذي له وظيفة حاسمة تتمثل في تجنب حلقة الفرن الدوار (المواد المتماسكة داخل البطانة) ، والتحكم في التوصيل الكهربائي للمواد ، وفصل الخبث والمعدن (النيكل والحديد) في فرن الخام.
(2) تكليس الفرن الدوار
منطقة عملالفرن الدواريمكن تقسيمها إلى 3 أقسام وهي قسم التجفيف وقسم التسخين وقسم التكلس. داخل الفرن الدوار ، يتم تحميص الخام لامتصاص المياه وسيتم تقليل الوزن بنسبة 30٪. وفي الوقت نفسه ، يتم استعادة أكسيد النيكل وجزء من الحديد عن طريق الاختتزال داخل الفرن. يتم إعداد جانب التفريغ من الفرن الدوار جهاز تفريغ مختوم ، وسيتم إرسال خبث النيكل إلى صومعة إمداد المواد من فرن الخام في 6 00～9 0 0 درجة مئوية تحت مرحلة العزل الحراري ، ثم سيتم توزيعها بالتساوي داخل فرن الخام عبر جهاز توزيع أنبوبي محكم الغلق. وفقا لطريقة معالجة المواد المختلفة ، فإنالفرن الدوارله نسبة مختلفة بين القطر والطول. هيكل الموقدالفرن الدوارمهم جدا ، والذي يضبط بشكل فعال طول وصلابة الحريق ويضمن درجة حرارة ثلاث مناطق عمل لتكون في نطاق العملية المطلوبة. البعض الآخر ، يجب أن يفكر بشكل كاف في استخدام دخان الفرن الدوار لتجفيف المواد لتوفير الطاقة.
( 3 )ركاز
سيتم إرسال المواد التي يتم تفريغها من الفرن الدوار إلى فرن الخام بعد الوزن. يجب أن يتوافق نظام توريد المواد لفرن الخام مع متطلبات تحميل المواد الساخنة. التحميل الساخن مهم جدا إلى جانب استعادة الطاقة الحرارية الفيزيائية. يجب أن يضمن عدم وجود أكسيد ثانوي أثناء النقل. من أجل حماية البيئة ، والحفاظ على الصحة الصناعية ، واستعادة المسحوق وغاز الفحم ، يتم إغلاق فرن الخام. داخل فرن الخام ، تفصل المواد بين النيكل الحديدي وخبث الفرن الكهربائي عن طريق صهر القوس ، وفي الوقت نفسه يمكن أن تنتج اختزال ثاني أكسيد الكربون بنسبة 75٪ ، بعد تنظيف الغاز ، سيتم استخدامه كوقودالفرن الدوارالتي تشغل 30٪ منالفرن الدواروقود. وفقا للمواد الخام المختلفة ، يمكن أن يحصل خام المواد الخام على 650-700 كجم من خبث النيكل بعد تكليس الفرن الدوار الذي يمكن أن يحصل على 110-150 كجم من النيكل الحديدي الخام بعد الصهر في فرن الخام. عادة ما يكون محتوى النيكل في النيكل الحديدي الخام 10٪ -18٪.
(4) أثناء عملية إنتاج الحديد من فرن الخام إلى الحديد السائل ، أضف رماد الصودا وفي الوقت نفسه يجب أن تكون النسبة 5-15 كجم لكل طن من النيكل والحديد السائل ، ويمكن أن ينخفض محتوى الكبريت في النيكل والحديد السائل إلى 0.015٪ -0.08٪. كما يمكن أن تنفث آلة تحبيب المغنيسيوم في الحديد السائل الذي يحتاج إلى قدر بخاري خاص لإخراج محبب المغنيسيوم في عمق 1.0 متر من الحديد السائل ، ويمكن لهذه العملية أن تقلل من محتوى الكبريت إلى أقل من 0.015٪.
تخلص من الثمالة الموجودة على سطح النيكل والحديد السائل الخشن ، ووضعها في محول الحمض وأكسدتها عن طريق نفخ أكسجين السيليكون. من أجل التحكم في درجة حرارة بركة اللحام ، أضف النفايات المعدنية أو النفايات مع النيكل داخل الفرن.
سيتم إرسال النيكل والحديد السائل إلى المحول الأساسي بعد امتصاص السيليكون وسيتم التخلص من الفحم والفوسفور وجزء من الحديد من النيكل والحديد السائل. أثناء عملية الصهر ، أضف الحجر الجيري إلى المحول. إذا كان هناك ما يكفي من النفايات مع النيكل ، فاستخدم الجير بدلا من الحجر الجيري. لقد استوفى النيكل والحديد السائل الذي يتم تصريفه من المحول الأساسي متطلبات معيار النيكل والحديد للسلع التي يمكن بيعها كسلعة من النيكل والحديد. طريقة التكرير الأخرى ذات الخطوتين من النيكل الحديدي الخام هي استبدال المحول الحمضي بالمحول الأساسي ، وتستخدم عملية جديدة لتنفيذ امتصاص السيليكون وإزالة الكبريت في المحول الأول. سيتم إرسال النيكل والحديد السائل الذي يتم تفريغه من المحول الأول إلى 2ثانيامحول أساسي لامتصاص الفوسفور والفحم. أثناء عملية الصهر ، أضف الجير والحجر الجيري إلى الفرن لضمان درجة حرارة الصهر المناسبة. يمكن أن تحصل الطرق ذات الخطوتين على تكرير سائل النيكل والحديد المؤهل.
2.3 عملية صهر الفولاذ المقاوم للصدأ مباشرة من النيكل الحديدي الخام (قيد التطوير)
وفقا لعملية الصهر بطريقة الخطوتين ، استبدل المحول الثاني بمحول التكرير باستخدام الأرجون والأكسجين الذي يمكن أن ينتج مباشرة 300 إيريس من الفولاذ المقاوم للصدأ. لا تحتاج هذه العملية إلى إعداد فرن كهربائي لاندماج الصلب الضائع ، وتستخدم بشكل كاف الطاقة الحرارية لأكسدة السيليكون ، وتوفر الاستثمار والطاقة ، وتستخدم Ferrum بشكل كاف في النيكل الحديدي الخشن. هذه التكنولوجيا لها مقدمة محيرة ولكنها قيد التطوير.
3. العوامل التي يجب مراعاتها عند إنشاء مصنع الحديد والنيكل
بدءا من الهدف الاستراتيجي المتمثل في الاستخدام التكاملي للموارد ، والتطوير وبرمجة الصناعة غير الحديدية طويلة المدى ، من الضروري اختيار منطقة مناسبة لإنشاء قاعدة إنتاج حديد حديد ونيكل على نطاق واسع فيالصين
تم تطوير مجموعة Pengfei لاستخدام الفرن الدوار لتكليس النيكل اللاتريت
في الوقت الحاضر ، تقع عملية صهر النيكل بشكل أساسي في حالة العيش بشكل أساسي على النيكل الإلكتروليتي. وبالتالي ، فإن البحث والتطوير لاستخدام التكنولوجيا الجديدة لإنتاج النيكل الحديدي من النيكل اللاتريت أمر ضروري. يعد استخدام النيكل اللاتريت لإنتاج النيكل الحديدي أكثر منطقية في الاقتصاد ، لذلك ليس من الضروري إنتاج النيكل الإلكتروليتي. في السنوات الأخيرة ، من أجل ضمان تلبية متطلبات النيكل لتنمية الاقتصاد الوطني ، نفذت بعض الشركات الصينية استراتيجية تطوير "الخروج" ، وشاركت في استغلال موارد النيكل الأجنبية التي لعبت دورا مهما في الإمداد المستقر بالنيكل الصيني. يتم توزيع أكسيد النيكل على نطاق واسع بالقرب من خط الاستواء بينما تكون مسافة النقل قصيرة ، وبالتالي فإن الشحن البحري ليس أعلى. إلى جانب استنفاد موارد كبريتيد النيكل ، تم تطوير استخدام أكسيد النيكل (النيكل اللاتريت) بسرعة في العالم بأسره.
1. الوصف العام لعملية صهر أكسيد النيكل
في الوقت الحاضر ، يمكن تقسيم العملية التي تستخدم أكسيد النيكل كمادة خام لإنتاج النيكل الأولي إلى علم المعادن الحرارية ونقوم بمعالجة المعادن. لا يزال Nieckel المنتج من خلال علم التعدين الحراري يحتل الموقع الرئيسي. ولكن في السنوات الأخيرة ، تم تطوير عملية التعدين بسرعة ، وفي الوقت نفسه أنشأنا بعض المصانع الجديدة التي تستخدم عملية ترشيح حمض HV لإنتاج النيكل والكوبالت. يمكن تقسيم عملية تعدين العملية الرطبة إلى نوعين: الأول هو طريقة ترشيح الأمونيا ، نظرا لحدود المواد الخام والتكلفة ، لا يوجد مصنع جديد تم إنشاؤه باستخدام هذه الطريقة ؛ والآخر هو طريقة الترشيح الحمضي وهي مناسبة لأكسيد النيكل مع محتوى منخفض من المغنيسيا. تظهر العملية المطورة الجديدة لعملية التعدين الحراري والعملية الرطبة مزاياها: فهي مناسبة لأي نوع من أكسيد النيكل بتكلفة أقل ، ولكن هناك بعض المشكلات الفنية التي يجب اكتشافها ، من جانب استخدام الموارد وتوفير الطاقة ، تتمتع عملية ترشيح حمض الجهد العالي ببعض المزايا والإمكانات التي أصبحت موضوعا بحثيا مهما. ولكن من جانب الاستثمار ودائرة البناء والتكنولوجيا الناضجة ، من المقدر إنشاء مجموعة جديدة من المصانع التي تستخدم عملية التعدين الحراري لإنتاج النيكل الذي يمكن أن يكون منتجه من النيكل الحديدي أو كبريتيد النيكل.
2. الوصف العام لعملية pyrometallrugy
يمكن تقسيم عملية التعدين الحراري إلى فئتين: فرن الصهر (فرن BF يعني فرن الصهر) والفرن الدوار - فرن الخام - عملية صهر الفرن الدوار (RKEF).
2.1 عملية صهر فرن BF ، صهر فرن الحديد والنيكل والصهر:
منذ عام 1863 وجدوا النيكل اللاتريت ، بدأوا في استخدام عملية BFI لمعالجة هذا النوع من أكسيد سيليكات المغنيسيوم النيكل القابل للضخ. بسبب استهلاك الطاقة ، وحماية البيئة ، وتكلفة الاستثمار والإنتاج ، وما إلى ذلك ، فقد تم القضاء على هذا النوع من العمليات في العالم ، باستثناء
A.هذا النوع من العمليات ليس له طريقة فعالة لعلاج مشكلة التلوث البيئي ، إلى جانب عامل تلوث الفرن العالي التقليدي ، من أجل تحسين قدرة تدفق الخبث وتقليل خبث جسم الفرن ، يجب إضافة الفلوريت إلى المواد ، من أجل تجنب تلوث الفلورايد ، تم حظر هذه العملية. بالنسبة لأكسيد النيكل الذي يحتوي على A1: O أعلى ، تكون النسبة المئوية للفلوريت أكبر ، وبالتالي ستكون المشكلة متسلسلة. نظرا لأن قوة التكتل المنتج باستخدام النيكل اللاتريت أضعف ، فهي غير مناسبة لصهر أفران الصهر الكبيرة ، وعادة ما يستغرق الأمر استخدام فرن صهر صغير وآلة تلبيد صغيرة لإنتاج النيكل الحديدي. حجم الفرن العالي الذي يستخدم لإنتاج النيكل الحديدي هو 50 م 3 إلى 380 م 3 (وفقا للتقارير ، هناك فرن صهر أصغر ، حجمه أقل من 150 م 3) ، في حين أن حجم آلة التلبيد هو 18 م 3. ومع ذلك ، فإن بعض مصانع النيكل الحديدية تفتقر إلى تدابير حماية البيئة اللازمة ، وأكسيد الكربون وأكسيد الكبريت والفلورايد والمسحوق قد أدى إلى تلويث البيئة المجاورة بشدة. من غير المقبول استخدام المعدات التي تم التخلص منها من المعادن السوداء لإنتاج المواد غير الحديدية.
B.نسبة استرداد منخفضة من النيكل. عادة ما تكون نسبة استرداد الخام أقل من 90٪ باستخدام هذا النوع من عملية إنتاج الحديد والنيكل. تتوقف بعض المصانع في مرحلة الإنتاج الأولية لإنتاج النيكل الحديدي الخام ، وليس لديها ورشة صهر دقيقة للنيكل الحديدي. وبالتالي ، فإن نسبة الاسترداد هذه تختلف عن تلك الموجودة في المستندات الأجنبية.
C.استهلاك أعلى للطاقة وفحم الكوك بتكلفة أعلى. بالنسبة لعملية التلبيد ، فإنه يعتمد على خصائص إهدار الطاقة لفرن الصهر الصغير ويضيف عامل إهدار الطاقة لنسبة إرجاع التلبيد الأعلى. بالنسبة لعملية الفرن العالي ، فإن العامل المهم للتخلص من أفران الصهر الصغيرة هو إهدار الطاقة ولكنه الآن يضيف مصنعا كبيرا لكمية الخبث. لم يتم استخدام غاز الفحم والحرارة الزائدة لبعض المصانع بشكل كاف وتم إهدار الطاقة الثمينة وفي الوقت نفسه تلوثت البيئة.
D.لم يتم تكرير المنتج ، ونسبة الشوائب أعلى والتي لا تلبي معايير تجارة منتجات النيكل الدولية. نطلب نسبة أعلى من النيكل في الحديد والنيكل وانخفاض نسبة الفحم والسيليكون والكبريت والفوسفور. ومع ذلك ، فإن النيكل الحديدي الذي تنتجه فرن الصهر في
E.الاستثمار في إنتاج وحدة النيكل كبير: الاستثمار في كومة المواد الميكانيكية وآلة التلبيد وفرن الصهر أعلى من الاستثمار في عملية RKEF. بالطبع ، يمكن أن يؤدي استخدام المعدات الصغيرة الحالية التي تطلبها السياسات الصناعية لإنتاج النيكل الحديدي إلى توفير الاستثمار. تم تطوير هذه العملية في حالة النيكل اللاتريت منخفض التكلفة ، والنيكل العالي بكثير ، والتنفيذ السيئ للسياسات البيئية وسياسات الطاقة. نعتقد أن سعر النيكل اللاتريت سيستمر في الارتفاع ، وسيعود سعر النيكل إلى السعر المعقول وسيتم تنفيذ السياسات البيئية الوطنية وتوفير الطاقة بشكل جيد ، وبالتالي ستترك هذه العملية المنافسة التسويقية تلقائيا.
2.2 عملية RKEF للتعدين الحراري
تم تطوير عملية RKEF في الخمسينيات من القرن الماضي ، وفي الوقت الحاضر ، تحل محل الفرن العالي لإنتاج النيكل الحديدي. هذه العملية تجعد حالة جديدة لإنتاج الحديد والنيكل عن طريق التعدين الحراري. وفقا للإحصاءات غير المكتملة ، يوجد في الوقت الحاضر 17 مصنعا تستخدم هذه العملية لصهر النيكل الحديدي في العالم. تدفق العملية الأساسي هو: معالجة الخام وإعداد الاختتزال - تكليس الفرن الدوار - محمل في فرن الخام للصهر - الحديد الخام - إزالة الكبريت من النيكل من الفرن - السيليكون ، الفوسفور ، الفحم ، الكبريت ، المنغنيز ، إلخ. امتصاص الشوائب - تكرير صب كتلة المياه الحديدية والنيكل ، وغيرها ، تحتاج إلى إنشاء ورشة العمل التي يمكن أن تستعيد وتستخدم الحديد والنيكل في خبث المحول.
( 1 )
بعد إرسال الخام إلى كومة المواد الخام ، سيتم سحقها وخلطها وتناسبها مع المختزل ، ويتم إرسالها إلى الفرن الدوار. بعض المصانع لديها معالجة التجفيف المسبق قبل دخول المادة إلى الفرن الدوار ، والبعض الآخر يضيف عملية التحبيب للمادة. يعد تناسب المواد أمرا مهما للغاية والذي له وظيفة حاسمة تتمثل في تجنب حلقة الفرن الدوار (المواد المتماسكة داخل البطانة) ، والتحكم في التوصيل الكهربائي للمواد ، وفصل الخبث والمعدن (النيكل والحديد) في فرن الخام.
(2) تكليس الفرن الدوار
منطقة عملالفرن الدواريمكن تقسيمها إلى 3 أقسام وهي قسم التجفيف وقسم التسخين وقسم التكلس. داخل الفرن الدوار ، يتم تحميص الخام لامتصاص المياه وسيتم تقليل الوزن بنسبة 30٪. وفي الوقت نفسه ، يتم استعادة أكسيد النيكل وجزء من الحديد عن طريق الاختتزال داخل الفرن. يتم إعداد جانب التفريغ من الفرن الدوار جهاز تفريغ مختوم ، وسيتم إرسال خبث النيكل إلى صومعة إمداد المواد من فرن الخام في 6 00～9 0 0 درجة مئوية تحت مرحلة العزل الحراري ، ثم سيتم توزيعها بالتساوي داخل فرن الخام عبر جهاز توزيع أنبوبي محكم الغلق. وفقا لطريقة معالجة المواد المختلفة ، فإنالفرن الدوارله نسبة مختلفة بين القطر والطول. هيكل الموقدالفرن الدوارمهم جدا ، والذي يضبط بشكل فعال طول وصلابة الحريق ويضمن درجة حرارة ثلاث مناطق عمل لتكون في نطاق العملية المطلوبة. البعض الآخر ، يجب أن يفكر بشكل كاف في استخدام دخان الفرن الدوار لتجفيف المواد لتوفير الطاقة.
( 3 )
سيتم إرسال المواد التي يتم تفريغها من الفرن الدوار إلى فرن الخام بعد الوزن. يجب أن يتوافق نظام توريد المواد لفرن الخام مع متطلبات تحميل المواد الساخنة. التحميل الساخن مهم جدا إلى جانب استعادة الطاقة الحرارية الفيزيائية. يجب أن يضمن عدم وجود أكسيد ثانوي أثناء النقل. من أجل حماية البيئة ، والحفاظ على الصحة الصناعية ، واستعادة المسحوق وغاز الفحم ، يتم إغلاق فرن الخام. داخل فرن الخام ، تفصل المواد بين النيكل الحديدي وخبث الفرن الكهربائي عن طريق صهر القوس ، وفي الوقت نفسه يمكن أن تنتج اختزال ثاني أكسيد الكربون بنسبة 75٪ ، بعد تنظيف الغاز ، سيتم استخدامه كوقودالفرن الدوارالتي تشغل 30٪ منالفرن الدواروقود. وفقا للمواد الخام المختلفة ، يمكن أن يحصل خام المواد الخام على 650-700 كجم من خبث النيكل بعد تكليس الفرن الدوار الذي يمكن أن يحصل على 110-150 كجم من النيكل الحديدي الخام بعد الصهر في فرن الخام. عادة ما يكون محتوى النيكل في النيكل الحديدي الخام 10٪ -18٪.
(4) أثناء عملية إنتاج الحديد من فرن الخام إلى الحديد السائل ، أضف رماد الصودا وفي الوقت نفسه يجب أن تكون النسبة 5-15 كجم لكل طن من النيكل والحديد السائل ، ويمكن أن ينخفض محتوى الكبريت في النيكل والحديد السائل إلى 0.015٪ -0.08٪. كما يمكن أن تنفث آلة تحبيب المغنيسيوم في الحديد السائل الذي يحتاج إلى قدر بخاري خاص لإخراج محبب المغنيسيوم في عمق 1.0 متر من الحديد السائل ، ويمكن لهذه العملية أن تقلل من محتوى الكبريت إلى أقل من 0.015٪.
تخلص من الثمالة الموجودة على سطح النيكل والحديد السائل الخشن ، ووضعها في محول الحمض وأكسدتها عن طريق نفخ أكسجين السيليكون. من أجل التحكم في درجة حرارة بركة اللحام ، أضف النفايات المعدنية أو النفايات مع النيكل داخل الفرن.
سيتم إرسال النيكل والحديد السائل إلى المحول الأساسي بعد امتصاص السيليكون وسيتم التخلص من الفحم والفوسفور وجزء من الحديد من النيكل والحديد السائل. أثناء عملية الصهر ، أضف الحجر الجيري إلى المحول. إذا كان هناك ما يكفي من النفايات مع النيكل ، فاستخدم الجير بدلا من الحجر الجيري. لقد استوفى النيكل والحديد السائل الذي يتم تصريفه من المحول الأساسي متطلبات معيار النيكل والحديد للسلع التي يمكن بيعها كسلعة من النيكل والحديد. طريقة التكرير الأخرى ذات الخطوتين من النيكل الحديدي الخام هي استبدال المحول الحمضي بالمحول الأساسي ، وتستخدم عملية جديدة لتنفيذ امتصاص السيليكون وإزالة الكبريت في المحول الأول. سيتم إرسال النيكل والحديد السائل الذي يتم تفريغه من المحول الأول إلى 2ثانيامحول أساسي لامتصاص الفوسفور والفحم. أثناء عملية الصهر ، أضف الجير والحجر الجيري إلى الفرن لضمان درجة حرارة الصهر المناسبة. يمكن أن تحصل الطرق ذات الخطوتين على تكرير سائل النيكل والحديد المؤهل.
2.3 عملية صهر الفولاذ المقاوم للصدأ مباشرة من النيكل الحديدي الخام (قيد التطوير)
وفقا لعملية الصهر بطريقة الخطوتين ، استبدل المحول الثاني بمحول التكرير باستخدام الأرجون والأكسجين الذي يمكن أن ينتج مباشرة 300 إيريس من الفولاذ المقاوم للصدأ. لا تحتاج هذه العملية إلى إعداد فرن كهربائي لاندماج الصلب الضائع ، وتستخدم بشكل كاف الطاقة الحرارية لأكسدة السيليكون ، وتوفر الاستثمار والطاقة ، وتستخدم Ferrum بشكل كاف في النيكل الحديدي الخشن. هذه التكنولوجيا لها مقدمة محيرة ولكنها قيد التطوير.
3. العوامل التي يجب مراعاتها عند إنشاء مصنع الحديد والنيكل
بدءا من الهدف الاستراتيجي المتمثل في الاستخدام التكاملي للموارد ، والتطوير وبرمجة الصناعة غير الحديدية طويلة المدى ، من الضروري اختيار منطقة مناسبة لإنشاء قاعدة إنتاج حديد حديد ونيكل على نطاق واسع في