[发明专利]一种红土镍矿冶炼镍铁的矿热炉用干式振捣料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料领域，具体地说是一种红土镍矿冶炼镍铁的矿热炉用干式振捣料及制备方法。

背景技术

从2005年开始，中国已取代日本成为世界上镍消费量最大的国家。目前，品位高的硫化镍矿资源接近枯竭，而占镍储量70% 的低品位氧化镍矿( 红土镍矿) 资源丰富，开采成本低，可用以生产氧化镍、镍锍、镍铁等多种中间产品。因此，近年来红土镍矿资源的利用比例呈迅速上升趋势，我国于2008年组织实施的“重大产业技术开发专项”中，就包含了开发“高效利用低品位红土镍矿关键技术”。可见，开发红土镍矿高效利用技术，是我国镍工业发展的必然趋势。

红土镍矿处理工艺主要有湿法冶炼和火法冶炼两种，但目前世界范围内比较成熟的工艺仍以火法冶炼为主，其产品通常是含镍量不等的镍铁合金，可用作生产不锈钢、结构钢的重要原料。目前，我国镍铁冶炼主要采用高炉法和电炉（矿热炉）法两种工艺。但高炉冶炼工艺具有原料适应性差；镍铁品位低、质量难以满足炼钢要求；焦比高、能耗大；环境污染严重等缺点。相比而言，矿热炉冶炼工艺则在这些方面具有较大优势。所以，随着我国节能降耗、淘汰落后产能政策的实施，自2006年以来矿热炉已逐渐成为采用红土镍矿冶炼镍铁产品的主流设备。因此，矿热炉内衬材料的使用寿命，对于镍铁生产企业的节能降耗和经济效益显然具有十分重要的意义。

用于冶炼红土镍矿生产镍铁合金的矿热炉，目前其炉底工作衬材料的使用主要存在两种情况。一是使用定形制品，如碳砖、镁碳砖等，二是采用由合成镁钙铁砂为主要成分配成的干式镁质振捣料。在第一种情况下，不但砖的砌筑施工劳动强度大，施工慢，而且由于镍铁熔体比重大（约为7.9），粘度低，渗透性强，极易与碳反应，破坏砖体组织结构，并渗入砖缝向下侵蚀，直至拱起碳砖使之漂浮碎裂，导致炉衬的使用寿命很短，严重者只能维持一个月左右，就出现炉底被烧穿的情况。第二种情况实际上是直接移植电炉炼钢行业的做法，在此情况下虽然炉龄情况已有很大改观，但仍然不够理想，大多在6~12个月左右，其原因在于：镍铁熔体的比重大，粘度低，侵蚀性很强；而合成镁钙铁砂的低熔点相含量较高，在镍铁冶炼温度下生成的液相量较多，会造成衬体的抗侵蚀性降低。另外，现用干式镁质振捣料容易形成过厚的烧结层，抗热震性相当差，在矿热炉周期性的运行过程中，由于炉温的剧烈高低变化而容易产生热震裂缝，这样，就会更加剧镍铁熔体的渗透和侵蚀。

发明内容

为解决现有冶炼红土镍矿生产镍铁合金的矿热炉用干式镁质振捣料存在的使用寿命短、抗热震性能差的问题，本发明提供了一种红土镍矿冶炼镍铁的矿热炉用干式振捣料及其制备方法。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种红土镍矿冶炼镍铁的矿热炉用干式振捣料，按照重量比，由65-76份的优质镁砂、9-15份的合成镁钙铁砂、6-10份的烧结镁铬砂细粉、3-4份的氧化铬粉、3-4份的铁铝尖晶石粉、2-3份的脱硅锆粉和0.2-0.3份的六偏磷酸钠组成；

所述的优质镁砂颗粒的粒径不大于6 mm，合成镁钙铁砂颗粒的粒径小于1 mm，烧结镁铬砂细粉和铁铝尖晶石粉的粒径小于0.074mm，氧化铬粉和脱硅锆粉的粒径小于0.044mm。

该红土镍矿冶炼镍铁用矿热炉用的干式振捣料的制备方法为：按照上述的各物料的粒径和质量选取物料，然后将称取的氧化铬粉、脱硅锆粉、铁铝尖晶石粉与合成镁钙铁砂、烧结镁铬砂细粉混合均匀，然后将混合粉再与优质镁砂颗粒混合均匀，混合期间加入六偏磷酸钠，搅拌均匀后即制得产品。

本发明中，氧化铬粉为抗侵蚀剂，脱硅锆粉与铁铝尖晶石粉为改性剂，六偏磷酸钠为临时结合剂。