وقت النشر:ديسمبر 17, 2019
تم تطوير مجموعة Pengfei لاستخدام الفرن الدوار لتكليس النيكل اللاتيريت
تم تطوير Pengfei Group لاستخدام الفرن الدوار لتكليس النيكل اللاتيريت
في الوقت الحاضر ، تقع عملية صهر النيكل بشكل أساسي في حالة العيش بشكل رئيسي على النيكل كهربائيا. وبالتالي ، من الضروري البحث والتطوير لاستخدام التكنولوجيا الجديدة لإنتاج النيكل الحديدي من النيكل اللاتيريت. يعد استخدام النيكل اللاتيريت لإنتاج النيكل الحديدي أكثر منطقية من حيث 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 للنيكل الصيني. يتم توزيع أكسيد النيكل على نطاق واسع بالقرب من خط الاستواء في حين أن مسافة النقل قصيرة ، وبالتالي فإن الشحن البحري ليس أعلى. جنبا إلى جنب مع استنفاد موارد كبريتيد النيكل ، تم تطوير استخدام أكسيد النيكل (النيكل اللاتيريت) بسرعة في العالم بأسره.
1. وصف عام لعملية صهر أكسيد النيكل
في الوقت الحاضر ، يمكن تقسيم العملية التي تستخدم أكسيد النيكل كمادة خام لإنتاج النيكل الأولي إلى علم الأحياء ونقوم بمعالجة المعادن. Nieckel المنتجة من خلال pyrometallurgy لا تزال تحتل الموقع الرئيسي. ولكن في السنوات الأخيرة ، قمنا بمعالجة 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: أحدهما 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 ل pyrometallurgy و compination العملية الرطبة مزاياها: إنها مناسبة لأي نوع من أكسيد النيكل بتكلفة أقل ، ولكن هناك بعض المشاكل الفنية التي يجب حلها ، من جانب استخدام الموارد وتوفير الطاقة ، عملية ترشيح حمض HV لها بعض المزايا والإمكانات التي أصبحت موضوعا بحثيا مهما. ولكن من جانب الاستثمار ودائرة البناء والتكنولوجيا الناضجة ، تشير التقديرات إلى إنشاء مجموعة جديدة من المصانع التي تستخدم عملية تقيح الحرارة لإنتاج النيكل الذي يمكن أن يكون منتجه من النيكل الحديدي أو كبريتيد النيكل.
2. وصف عام لعملية بيرومترالورجي
يمكن تقسيم عملية Pyrometallurgy إلى فئات 2: صهر الفرن العالي (فرن BF يعني الفرن العالي) والفرن الدوار - فرن الخام - عملية صهر الفرن الدوار (RKEF).
2.1 عملية صهر فرن BF صهر الحديد والنيكل وصهر الفرن العالي:
منذ عام 1863 وجدت النيكل اللاتيريت ، فإنها تبدأ في استخدام عملية BFI لعلاج هذا النوع من النيكل أكسيد السيليكات المغنيسيل infusible. نظرا لسبب استهلاك الطاقة وحماية البيئة وتكلفة الاستثمار والإنتاج وما إلى ذلك ، فقد تم القضاء على هذا النوع من العمليات في العالم ، باستثناءالصين
A.لا يحتوي هذا النوع من العمليات على طريقة فعالة لمعالجة 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 نسبة الفلوريت أكبر ، وبالتالي ستكون المشكلة سلسلة كبيرة. نظرا لأن قوة التكتل المنتج باستخدام النيكل اللاتيريت أضعف ، فهي غير مناسبة لصهر أفران الصهر الكبيرة ، وعادة ما تستخدم فرن صهر صهر صغير وآلة تلبيد صغيرة لإنتاج النيكل الحديدي. حجم الفرن العالي الذي يستخدم لإنتاج النيكل الحديدي هو 50m3 إلى 380m3 (وفقا للتقارير ، هناك فرن صهر أصغر ، حجمها بشكل رئيسي أقل من 150m3) ، في حين أن حجم آلة التلبيد هو 18m3. ومع ذلك ، فإن بعض مصانع النيكل الحديدي تفتقر إلى تدابير حماية البيئة اللازمة ، وأكسيد الكربون وأكسيد الكبريت والفلورايد والمسحوق قد لوثت بشدة البيئة المجاورة. استخدام المعدات التي تم التخلص منها من المعادن السوداء لإنتاج المعادن غير الحديدية أمر غير مقبول.
B.انخفاض نسبة الانتعاش من النيكل. عادة ما تكون نسبة استرداد الخام أقل من 90٪ باستخدام هذا النوع من عملية إنتاج النيكل الحديدي. 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 أعلى تكلفة. بالنسبة لعملية التلبيد ، فهي تعتمد على خصائص إهدار الطاقة للفرن العالي الصغير وتضيف عامل إهدار الطاقة لنسبة عائد تلبيد أعلى. بالنسبة لعملية الفرن العالي ، فإن العامل المهم للتخلص من الفرن العالي الصغير 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 ، نسبة الشوائب أعلى والتي لا تفي بمعايير تجارة منتجات النيكل الدولية. نطلب نسبة أعلى من النيكل في النيكل الحديدي ونسبة أقل من الفحم والسيليكون والكبريت والفوسفور. ومع ذلك ، فإن النيكل الحديدي الذي ينتجه الفرن العالي فيالصين
E.الاستثمار في وحدة إنتاج النيكل كبير: الاستثمار في كومة المواد الميكانيكية وآلة التلبيد والفرن العالي أعلى من الاستثمار في عملية RKEF. وبطبيعة الحال، فإن استخدام المعدات الصغيرة التي تم التخلص منها حاليا والتي تتطلبها السياسات الصناعية لإنتاج النيكل الحديدي يمكن أن ينقذ الاستثمار. تم تطوير هذه العملية في حالة النيكل اللاتيريت منخفض التكلفة ، والنيكل الأعلى بكثير ، والتنفيذ السيئ للسياسات البيئية وسياسات الطاقة. نعتقد أن سعر النيكل اللاتيريت سيستمر في الارتفاع ، وسيعود سعر النيكل إلى سعر معقول وسيتم تنفيذ السياسات الوطنية البيئية والموفرة للطاقة بشكل جيد ، وبالتالي فإن هذه العملية ستنتهي من المنافسة التسويقية تلقائيا.
2.2 عملية RKEF لتعدين البثور
تم تطوير عملية RKEF في 50s من القرن الماضي ، في الوقت الحاضر ، تحل محل الفرن العالي لإنتاج النيكل الحديدي. هذه العملية تجعد وضع جديد لإنتاج النيكل الحديدي عن طريق pytometallurgy. وفقا لإحصاءات غير كاملة ، يوجد في الوقت الحاضر 17 مصنعا تستخدم هذه العملية لصهر النيكل الحديدي في العالم. تدفق العملية الأساسية هو: معالجة الخام وإعداد تكليس الفرن المخروطي المختزل - المحمل 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 الاختزال ، ويتم إرسالها إلى الفرن الدوار. بعض المصانع لديها معالجة ما قبل التجفيف قبل دخول المواد إلى الفرن الدوار ، والبعض الآخر يضيف عملية التحبيب للمادة. تعتبر نسبة المواد مهمة للغاية والتي لها وظيفة حاسمة تتمثل في تجنب حلقة الفرن الدوار (مادة متماسكة داخل البطانة) ، والتحكم في التوصيل الكهربائي للمواد ، وفصل الخبث والمعادن (النيكل والحديد) في فرن الخام.
( 2 ) تكليس الفرن الدوار
منطقة عملفرن دواريمكن تقسيمها إلى 3 أقسام وهي قسم التجفيف وقسم التدفئة وقسم التكليس. داخل الفرن الدوار ، يتم تحميص الخام لامتصاص الماء وسيتم تقليل الوزن بنسبة 30٪. وفي الوقت نفسه ، يتم استعادة أكسيد النيكل وجزء الحديد عن طريق الاختزال داخل الفرن. تم إعداد جانب التفريغ من الفرن الدوار جهاز تفريغ مختوم ، وسيتم إرسال خبث النيكل إلى صومعة إمداد المواد لفرن الخام في 6 00～9 0 0 درجة مئوية تحت مرحلة العزل الحراري ، ثم سيتم توزيعها بالتساوي داخل فرن الخام عبر جهاز توزيع أنبوبي مغلق. وفقا لطريقة معالجة المواد المختلفة ، فإنفرن دوارله نسبة مختلفة بين القطر والطول. هيكل الموقد منفرن دوارمهم جدا ، والذي يضبط بشكل فعال طول وصلابة النار ويضمن درجة حرارة ثلاث مناطق عمل لتكون في نطاق العملية المطلوبة. البعض الآخر ، ينبغي أن تنظر بما فيه الكفاية في استخدام دخان القمينة الدوارة 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 المادية ؛ يجب أن تضمن عدم وجود أكسيد ثانوي أثناء النقل. من أجل حماية البيئة ، والحفاظ على الصحة الصناعية ، واستعادة مسحوق وغاز الفحم ، يتم إغلاق فرن الخام. داخل فرن الخام ، تفصل المادة بين النيكل الحديدي وخبث الفرن الكهربائي عن طريق صهر القوس ، وفي الوقت نفسه يمكن أن تنتج 75٪ من قابلية اختزال ثاني أكسيد الكربون ، بعد تنظيف الغاز ، سيتم استخدامه كوقودفرن دوارالتي تحتل 30٪ منفرن دواروقود. وفقا للمواد الخام المختلفة ، يمكن أن يحصل خام المواد الخام للطن الواحد على خبث نيكل 650-700 كجم بعد تكليس الفرن الدوار الذي يمكن أن يحصل على 110-150 كجم من النيكل الحديدي الخام بعد الصهر في فرن الخام. محتوى النيكل في النيكل الحديدي الخام هو عادة 10٪ -18٪.
(4) أثناء عملية الحديد المنتج من فرن الخام إلى الحديد السائل ، أضف رماد الصودا وفي الوقت نفسه يجب أن تكون النسبة المئوية 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 محبب المغنيسيا إلى حديد سائل يحتاج إلى قدر بخاري خاص لبث محبب المغنيسيا إلى عمق 1.0 متر من الحديد السائل ، ويمكن لهذه العملية أن تقلل من محتوى الكبريت إلى أقل من 0.015٪.
تخلص من الدرج الموجود على سطح الحديد والنيكل السائل الخام ، وضعه في محول الحمض وأكسدته 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 ، استخدم الجير بدلا من الحجر الجيري. لقد استوفى الحديد والنيكل السائل الذي يتم تفريغه من المحول الأساسي متطلبات معيار النيكل والحديد السلعي الذي يمكن بيعه كسلع من النيكل والحديد. طريقة تكرير أخرى من خطوتين للنيكل الحديدي الخام هي استبدال محول الحمض بمحول أساسي ، ويستخدم عملية جديدة لتنفيذ امتصاص السيليكون وإزالة الكبريت في المحول الأول. سيتم إرسال النيكل والحديد السائل الذي يتم تفريغه من المحول الأول إلى 2الثانيةمحول أساسي لامتصاص الفوسفور والفحم. أثناء عملية الصهر ، أضف الجير والحجر الجيري إلى الفرن لضمان درجة حرارة الصهر المناسبة. يمكن أن تحصل طريقتان من خطوتين على معدن النيكل السائل المؤهل للتكرير.
2.3 عملية صهر الفولاذ المقاوم للصدأ مباشرة من النيكل الحديدي الخام (قيد التطوير)
وفقا لعملية الصهر المكونة من خطوتين ، استبدل المحول الثاني بمحول التكرير باستخدام الأرجون والأكسجين الذي يمكن أن ينتج الفولاذ المقاوم للصدأ 300eries مباشرة. لا تحتاج هذه العملية إلى إنشاء فرن كهربائي لصهر الصلب المهدر ، وتستخدم بشكل كاف الطاقة الحرارية لأكسدة السيليكون ، وتوفر الاستثمار والطاقة ، وتستخدم Ferrum بشكل كاف في النيكل الحديدي الخام. هذه التكنولوجيا لها مقدمة محيرة ولكنها قيد التطوير.
3. العوامل التي يجب مراعاتها أثناء إنشاء مصنع النيكل الحديدي
بدءا من الهدف الاستراتيجي المتمثل في الاستخدام التكاملي للموارد ، والتطوير طويل المدى وبرمجة الصناعة غير الحديدية ، من الضروري اختيار منطقة مناسبة لإنشاء قاعدة إنتاج النيكل الحديدي على نطاق واسع فيالصين
تم تطوير Pengfei Group لاستخدام الفرن الدوار لتكليس النيكل اللاتيريت
في الوقت الحاضر ، تقع عملية صهر النيكل بشكل أساسي في حالة العيش بشكل رئيسي على النيكل كهربائيا. وبالتالي ، من الضروري البحث والتطوير لاستخدام التكنولوجيا الجديدة لإنتاج النيكل الحديدي من النيكل اللاتيريت. يعد استخدام النيكل اللاتيريت لإنتاج النيكل الحديدي أكثر منطقية من حيث 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 للنيكل الصيني. يتم توزيع أكسيد النيكل على نطاق واسع بالقرب من خط الاستواء في حين أن مسافة النقل قصيرة ، وبالتالي فإن الشحن البحري ليس أعلى. جنبا إلى جنب مع استنفاد موارد كبريتيد النيكل ، تم تطوير استخدام أكسيد النيكل (النيكل اللاتيريت) بسرعة في العالم بأسره.
1. وصف عام لعملية صهر أكسيد النيكل
في الوقت الحاضر ، يمكن تقسيم العملية التي تستخدم أكسيد النيكل كمادة خام لإنتاج النيكل الأولي إلى علم الأحياء ونقوم بمعالجة المعادن. Nieckel المنتجة من خلال pyrometallurgy لا تزال تحتل الموقع الرئيسي. ولكن في السنوات الأخيرة ، قمنا بمعالجة 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: أحدهما 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 ل pyrometallurgy و compination العملية الرطبة مزاياها: إنها مناسبة لأي نوع من أكسيد النيكل بتكلفة أقل ، ولكن هناك بعض المشاكل الفنية التي يجب حلها ، من جانب استخدام الموارد وتوفير الطاقة ، عملية ترشيح حمض HV لها بعض المزايا والإمكانات التي أصبحت موضوعا بحثيا مهما. ولكن من جانب الاستثمار ودائرة البناء والتكنولوجيا الناضجة ، تشير التقديرات إلى إنشاء مجموعة جديدة من المصانع التي تستخدم عملية تقيح الحرارة لإنتاج النيكل الذي يمكن أن يكون منتجه من النيكل الحديدي أو كبريتيد النيكل.
2. وصف عام لعملية بيرومترالورجي
يمكن تقسيم عملية Pyrometallurgy إلى فئات 2: صهر الفرن العالي (فرن BF يعني الفرن العالي) والفرن الدوار - فرن الخام - عملية صهر الفرن الدوار (RKEF).
2.1 عملية صهر فرن BF صهر الحديد والنيكل وصهر الفرن العالي:
منذ عام 1863 وجدت النيكل اللاتيريت ، فإنها تبدأ في استخدام عملية BFI لعلاج هذا النوع من النيكل أكسيد السيليكات المغنيسيل infusible. نظرا لسبب استهلاك الطاقة وحماية البيئة وتكلفة الاستثمار والإنتاج وما إلى ذلك ، فقد تم القضاء على هذا النوع من العمليات في العالم ، باستثناء
A.لا يحتوي هذا النوع من العمليات على طريقة فعالة لمعالجة 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 نسبة الفلوريت أكبر ، وبالتالي ستكون المشكلة سلسلة كبيرة. نظرا لأن قوة التكتل المنتج باستخدام النيكل اللاتيريت أضعف ، فهي غير مناسبة لصهر أفران الصهر الكبيرة ، وعادة ما تستخدم فرن صهر صهر صغير وآلة تلبيد صغيرة لإنتاج النيكل الحديدي. حجم الفرن العالي الذي يستخدم لإنتاج النيكل الحديدي هو 50m3 إلى 380m3 (وفقا للتقارير ، هناك فرن صهر أصغر ، حجمها بشكل رئيسي أقل من 150m3) ، في حين أن حجم آلة التلبيد هو 18m3. ومع ذلك ، فإن بعض مصانع النيكل الحديدي تفتقر إلى تدابير حماية البيئة اللازمة ، وأكسيد الكربون وأكسيد الكبريت والفلورايد والمسحوق قد لوثت بشدة البيئة المجاورة. استخدام المعدات التي تم التخلص منها من المعادن السوداء لإنتاج المعادن غير الحديدية أمر غير مقبول.
B.انخفاض نسبة الانتعاش من النيكل. عادة ما تكون نسبة استرداد الخام أقل من 90٪ باستخدام هذا النوع من عملية إنتاج النيكل الحديدي. 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 أعلى تكلفة. بالنسبة لعملية التلبيد ، فهي تعتمد على خصائص إهدار الطاقة للفرن العالي الصغير وتضيف عامل إهدار الطاقة لنسبة عائد تلبيد أعلى. بالنسبة لعملية الفرن العالي ، فإن العامل المهم للتخلص من الفرن العالي الصغير 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 ، نسبة الشوائب أعلى والتي لا تفي بمعايير تجارة منتجات النيكل الدولية. نطلب نسبة أعلى من النيكل في النيكل الحديدي ونسبة أقل من الفحم والسيليكون والكبريت والفوسفور. ومع ذلك ، فإن النيكل الحديدي الذي ينتجه الفرن العالي في
E.الاستثمار في وحدة إنتاج النيكل كبير: الاستثمار في كومة المواد الميكانيكية وآلة التلبيد والفرن العالي أعلى من الاستثمار في عملية RKEF. وبطبيعة الحال، فإن استخدام المعدات الصغيرة التي تم التخلص منها حاليا والتي تتطلبها السياسات الصناعية لإنتاج النيكل الحديدي يمكن أن ينقذ الاستثمار. تم تطوير هذه العملية في حالة النيكل اللاتيريت منخفض التكلفة ، والنيكل الأعلى بكثير ، والتنفيذ السيئ للسياسات البيئية وسياسات الطاقة. نعتقد أن سعر النيكل اللاتيريت سيستمر في الارتفاع ، وسيعود سعر النيكل إلى سعر معقول وسيتم تنفيذ السياسات الوطنية البيئية والموفرة للطاقة بشكل جيد ، وبالتالي فإن هذه العملية ستنتهي من المنافسة التسويقية تلقائيا.
2.2 عملية RKEF لتعدين البثور
تم تطوير عملية RKEF في 50s من القرن الماضي ، في الوقت الحاضر ، تحل محل الفرن العالي لإنتاج النيكل الحديدي. هذه العملية تجعد وضع جديد لإنتاج النيكل الحديدي عن طريق pytometallurgy. وفقا لإحصاءات غير كاملة ، يوجد في الوقت الحاضر 17 مصنعا تستخدم هذه العملية لصهر النيكل الحديدي في العالم. تدفق العملية الأساسية هو: معالجة الخام وإعداد تكليس الفرن المخروطي المختزل - المحمل 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 الاختزال ، ويتم إرسالها إلى الفرن الدوار. بعض المصانع لديها معالجة ما قبل التجفيف قبل دخول المواد إلى الفرن الدوار ، والبعض الآخر يضيف عملية التحبيب للمادة. تعتبر نسبة المواد مهمة للغاية والتي لها وظيفة حاسمة تتمثل في تجنب حلقة الفرن الدوار (مادة متماسكة داخل البطانة) ، والتحكم في التوصيل الكهربائي للمواد ، وفصل الخبث والمعادن (النيكل والحديد) في فرن الخام.
( 2 ) تكليس الفرن الدوار
منطقة عملفرن دواريمكن تقسيمها إلى 3 أقسام وهي قسم التجفيف وقسم التدفئة وقسم التكليس. داخل الفرن الدوار ، يتم تحميص الخام لامتصاص الماء وسيتم تقليل الوزن بنسبة 30٪. وفي الوقت نفسه ، يتم استعادة أكسيد النيكل وجزء الحديد عن طريق الاختزال داخل الفرن. تم إعداد جانب التفريغ من الفرن الدوار جهاز تفريغ مختوم ، وسيتم إرسال خبث النيكل إلى صومعة إمداد المواد لفرن الخام في 6 00～9 0 0 درجة مئوية تحت مرحلة العزل الحراري ، ثم سيتم توزيعها بالتساوي داخل فرن الخام عبر جهاز توزيع أنبوبي مغلق. وفقا لطريقة معالجة المواد المختلفة ، فإنفرن دوارله نسبة مختلفة بين القطر والطول. هيكل الموقد منفرن دوارمهم جدا ، والذي يضبط بشكل فعال طول وصلابة النار ويضمن درجة حرارة ثلاث مناطق عمل لتكون في نطاق العملية المطلوبة. البعض الآخر ، ينبغي أن تنظر بما فيه الكفاية في استخدام دخان القمينة الدوارة 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 المادية ؛ يجب أن تضمن عدم وجود أكسيد ثانوي أثناء النقل. من أجل حماية البيئة ، والحفاظ على الصحة الصناعية ، واستعادة مسحوق وغاز الفحم ، يتم إغلاق فرن الخام. داخل فرن الخام ، تفصل المادة بين النيكل الحديدي وخبث الفرن الكهربائي عن طريق صهر القوس ، وفي الوقت نفسه يمكن أن تنتج 75٪ من قابلية اختزال ثاني أكسيد الكربون ، بعد تنظيف الغاز ، سيتم استخدامه كوقودفرن دوارالتي تحتل 30٪ منفرن دواروقود. وفقا للمواد الخام المختلفة ، يمكن أن يحصل خام المواد الخام للطن الواحد على خبث نيكل 650-700 كجم بعد تكليس الفرن الدوار الذي يمكن أن يحصل على 110-150 كجم من النيكل الحديدي الخام بعد الصهر في فرن الخام. محتوى النيكل في النيكل الحديدي الخام هو عادة 10٪ -18٪.
(4) أثناء عملية الحديد المنتج من فرن الخام إلى الحديد السائل ، أضف رماد الصودا وفي الوقت نفسه يجب أن تكون النسبة المئوية 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 محبب المغنيسيا إلى حديد سائل يحتاج إلى قدر بخاري خاص لبث محبب المغنيسيا إلى عمق 1.0 متر من الحديد السائل ، ويمكن لهذه العملية أن تقلل من محتوى الكبريت إلى أقل من 0.015٪.
تخلص من الدرج الموجود على سطح الحديد والنيكل السائل الخام ، وضعه في محول الحمض وأكسدته 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 ، استخدم الجير بدلا من الحجر الجيري. لقد استوفى الحديد والنيكل السائل الذي يتم تفريغه من المحول الأساسي متطلبات معيار النيكل والحديد السلعي الذي يمكن بيعه كسلع من النيكل والحديد. طريقة تكرير أخرى من خطوتين للنيكل الحديدي الخام هي استبدال محول الحمض بمحول أساسي ، ويستخدم عملية جديدة لتنفيذ امتصاص السيليكون وإزالة الكبريت في المحول الأول. سيتم إرسال النيكل والحديد السائل الذي يتم تفريغه من المحول الأول إلى 2الثانيةمحول أساسي لامتصاص الفوسفور والفحم. أثناء عملية الصهر ، أضف الجير والحجر الجيري إلى الفرن لضمان درجة حرارة الصهر المناسبة. يمكن أن تحصل طريقتان من خطوتين على معدن النيكل السائل المؤهل للتكرير.
2.3 عملية صهر الفولاذ المقاوم للصدأ مباشرة من النيكل الحديدي الخام (قيد التطوير)
وفقا لعملية الصهر المكونة من خطوتين ، استبدل المحول الثاني بمحول التكرير باستخدام الأرجون والأكسجين الذي يمكن أن ينتج الفولاذ المقاوم للصدأ 300eries مباشرة. لا تحتاج هذه العملية إلى إنشاء فرن كهربائي لصهر الصلب المهدر ، وتستخدم بشكل كاف الطاقة الحرارية لأكسدة السيليكون ، وتوفر الاستثمار والطاقة ، وتستخدم Ferrum بشكل كاف في النيكل الحديدي الخام. هذه التكنولوجيا لها مقدمة محيرة ولكنها قيد التطوير.
3. العوامل التي يجب مراعاتها أثناء إنشاء مصنع النيكل الحديدي
بدءا من الهدف الاستراتيجي المتمثل في الاستخدام التكاملي للموارد ، والتطوير طويل المدى وبرمجة الصناعة غير الحديدية ، من الضروري اختيار منطقة مناسبة لإنشاء قاعدة إنتاج النيكل الحديدي على نطاق واسع في