我國(guó)不銹鋼和電池行業(yè)的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)鎳產(chǎn)品供應(yīng)將面臨長(zhǎng)期短缺的局面。2005年以來(lái)國(guó)際市場(chǎng)鎳價(jià)非理性的不斷上漲對(duì)國(guó)內(nèi)鋼鐵業(yè)發(fā)展構(gòu)成了新的挑戰(zhàn)。我國(guó)民營(yíng)企業(yè)使用火法冶煉從菲律賓和印度尼西亞進(jìn)口的紅土鎳礦礦石,大量生產(chǎn)鎳鐵合金作為冶煉不銹鋼的配料,成功狙擊了國(guó)際市場(chǎng)的瘋狂炒作,鎳價(jià)大幅下降,市場(chǎng)將逐步恢復(fù)理性。
我國(guó)鎳金屬生產(chǎn)技術(shù)已有重大突破,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),紅土鎳礦經(jīng)高爐冶煉鎳鉻生鐵,生產(chǎn)出大批鎳生鐵的實(shí)際成效。技術(shù)變革及其快速進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域,成功狙擊了國(guó)際市場(chǎng)的瘋狂炒作,2007年6月我國(guó)市場(chǎng)鎳價(jià)大幅下降。在市場(chǎng)高鎳價(jià)的情況下,2005年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)民營(yíng)企業(yè)開(kāi)始利用煉鋼高爐轉(zhuǎn)產(chǎn)冶煉紅土鎳礦礦石生產(chǎn)鎳生鐵。
我國(guó)民營(yíng)企業(yè)開(kāi)始大規(guī)模利用從菲律賓和印度尼西亞進(jìn)口的紅土鎳礦礦石冶煉鎳生鐵,此后進(jìn)口礦石量逐月增加,到2007年底利用進(jìn)口礦石約300多萬(wàn)噸,產(chǎn)出鎳生鐵的含鎳量約3萬(wàn)噸。2007年全國(guó)生產(chǎn)鎳生鐵的中小企業(yè)達(dá)到100多家,l~9月進(jìn)口礦石1200萬(wàn)噸左右。
目前我國(guó)中小企業(yè)生產(chǎn)的鎳生鐵的含鎳量多在4%~ 8%,只能用作冶煉不銹鋼的配料,在冶煉不銹鋼時(shí),尚需加入一定量的精煉純鎳。只有提高技術(shù)使鎳生鐵中的含鎳量達(dá)到l2%~15%,才能在冶煉不銹鋼時(shí)完全替代純鎳。這就是產(chǎn)生礦石積壓在港口的原因,也是今后民營(yíng)企業(yè)需要攻克的技術(shù)難關(guān)。據(jù)新資料顯示,技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)已經(jīng)可以生產(chǎn)出鎳含量10%以上的鎳生鐵了。
鎳生鐵項(xiàng)目使用的生產(chǎn)流程為:礦石→礦石+生石灰→脫水→燒結(jié)→燒結(jié)礦石冷卻破碎→燒結(jié)破碎礦石+石灰石+焦炭→高爐冶煉→鑄錠→鑄錠精整包裝。產(chǎn)品為鎳鐵(鎳含量4%~7%),產(chǎn)量l8萬(wàn)噸/年。另外,該集團(tuán)正在印尼OBI島籌建鎳生鐵新項(xiàng)目,圖謀在海外的創(chuàng)業(yè)和發(fā)展。
我國(guó)使用火法利用紅土鎳礦冶煉鎳生鐵,使不銹鋼生產(chǎn)原料構(gòu)成發(fā)生了重大變革,改變了全球不銹鋼生產(chǎn)原料鎳的供需格局,也改變了世界不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的格局。低成本利用礦石質(zhì)量較差的紅土鎳礦資源,符合資源節(jié)約型的歷史發(fā)展趨勢(shì),翻開(kāi)了我國(guó)不銹鋼生產(chǎn)史的新篇章。目前,高爐法的低品位產(chǎn)品市場(chǎng)容量已經(jīng)飽和,加快發(fā)展10%以上品位的回轉(zhuǎn)窯工藝,可以進(jìn)一步擴(kuò)大紅土礦火法鎳的市場(chǎng)容量。
大型焙燒還原回轉(zhuǎn)窯是整個(gè)紅土鎳礦冶煉工藝流程中關(guān)鍵設(shè)備之一,礦石經(jīng)干燥后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯,在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)加熱到800℃后去除礦石表面水分及結(jié)晶水,并部分還原礦石中的鐵、鎳和鈷氧化物,進(jìn)入電爐熔煉。 回轉(zhuǎn)窯工藝與高爐法或電爐法等工藝相比有如下優(yōu)點(diǎn):
�。�1)熔煉的主要能源為煤, 而不是昂貴的焦炭或電能。
�。�2)原料的自由選擇, 可用東南亞的各種紅土鎳礦。
�。�3)所產(chǎn)高鎳鎳鐵質(zhì)量高(含Ni20%左右),可直接用作不銹鋼的生產(chǎn)原料。
(4)同時(shí)可作為鋼水熔煉時(shí)的冷卻劑。
熔煉方法和工藝如下:
預(yù)處理步驟是將原料紅土鎳礦磨細(xì)后, 與含碳物料和熔劑石灰石混合, 然后連續(xù)給入回轉(zhuǎn)窯。在回轉(zhuǎn)窯中, 物料與煤燃燒所產(chǎn)生的熱氣流逆流運(yùn)動(dòng),經(jīng)受所有熔煉步驟--干燥, 脫水, 還原和金屬成長(zhǎng)。金屬是在窯中半熔融條件下生成的。燒成的物料熔塊從回轉(zhuǎn)窯出來(lái)就將它水碎,磨細(xì)后, 用重選和磁選機(jī)將還原成的鎳鐵合金從排出的熔塊中分離出來(lái)。分離出來(lái)的鎳鐵呈直徑2~3毫米的沙狀顆粒, 并夾帶1~2%爐渣, 其化學(xué)組成為C0.1%, Ni18~22%, S0.45%, P0.015% 。此產(chǎn)品不管含硫多高均適用于煉鋼過(guò)程, 因煉鋼時(shí)有很好的脫硫能力。沙狀顆粒在煉鋼過(guò)程中相當(dāng)有利于連續(xù)加料和作為冷卻劑物料快速溶解。
回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝鎳和鐵的回收率都很高,均在90%以上。