[发明专利]一种镍铁合金及其冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镍铁合金，尤其是涉及一种利用无烟煤取代冶金焦炭作还原剂，在矿热电炉内冶炼镍铁合金的新工艺技术方法。

背景技术

镍铁合金是一种重要的合金材料，其应用十分广泛。目前国内从含Ni1.5～2.5％的氧化镍矿中制取镍铁合金的传统方法主要是采用镍矿进行烧结，用石灰作熔剂，用焦炭作还原剂在矿热电炉内进行选择还原制得镍铁合金产品，以供生产不锈钢使用，其传统生产工艺流程比较复杂。粗制镍铁产品根据客户需求，也可直接销售，也可进一步精炼成精制镍铁进行销售。

传统生产方法生产粗制镍铁的主要设备为矿热电炉，设备容量在1000～25000KVA均可，烧结镍矿一般可用环式烧结机或土法烧结。

传统生产方法对镍矿石、焦炭、无烟煤、石灰的工艺技术条件范围如表1所示。

表1

传统生产方法制备的粗制镍铁产品的质量标准如表2所示。

表2

传统生产方法的配料计算是根据化学反应方程式NiO+C＝Ni+CO↑，原燃材料的化学成分及元素分配，炉渣碱度以及产品的质量控制而进行计算确定配方。现以生产Ni＝10％的粗制镍铁原料配方计算举例如下：

一、合金元素化学成分参见表3。

表3

  元素  Ni  C  Si  P  S  Fe  Cr  含量  10  1.5  4  0.05  0.07  83  余量

二、原燃料化学成分参见表4。

表4

三、原燃材料冶炼过程中各元素分配参见表5。

表5

四、配料计量(以1000kg干基镍矿为计算基础)

1.1000kg干基烧结矿入矿热炉后炼制Ni＝10％的产品可得：

①.合金重量：(1000×90％×1.6)÷10％＝144(kg)

②.合金中Si：4％×144＝5.76(kg)

③.合金中Ni：：10％×144＝14.4(kg)

④.合金中Fe：83％×144＝119.52(kg)

2.烧结用无烟煤：按固定碳80％，需10.8％(干基)即108kg。

3.用碳量计算：

①.还原Ni用碳：NiO+C＝Ni+CO↑

                12      58

                X1      14.4＝＝＞x₁＝2.97(kg)

②.还原Fe用碳：FeO+C＝Fe+CO↑

                 12     56