زمان انتشار:دسامبر 17, 2019
گروه Pengfei برای استفاده از کوره دوار برای کلسیناسیون نیکل لاتریت توسعه یافته است
گروه Pengfei برای استفاده از کوره دوار برای کلسینه نیکل لاتریت توسعه یافته است
در حال حاضر، فرآیند ذوب نیکل اساسا در شرایطی قرار دارد که عمدتا بر روی نیکل الکترولیتی زندگی می کند. بنابراین، تحقیق و توسعه برای استفاده از فناوری جدید برای تولید فرونیکل از نیکل لاتریت ضروری است. استفاده از نیکل لاتریت برای تولید فرونیکل از نظر اقتصادی منطقی تر است، بنابراین تولید نیکل الکترولیتی غیرضروری است. در سال های اخیر، به منظور اطمینان از پاسخگویی به نیازهای نیکل توسعه اقتصاد ملی، برخی از شرکت های چینی استراتژی توسعه "بیرون رفتن" را اجرا کردند، در بهره برداری از منابع نیکل خارجی شرکت کردند که نقش مهمی در عرضه پایدار نیکل چینی داشت. اکسید نیکل به طور گسترده ای در نزدیکی خط استوا توزیع می شود در حالی که مسافت حمل و نقل کوتاه است، بنابراین حمل و نقل دریایی بیشتر نیست. همراه با اتمام منابع سولفید نیکل، استفاده از اکسید نیکل (نیکل لاتریت) به سرعت در کل جهان توسعه یافته است.
1. توضیحات کلی فرآیند ذوب نیکل اکسید
در حال حاضر فرآیند استفاده از اکسید نیکل به عنوان ماده اولیه برای تولید نیکل پروتوزوماتیک را می توان به پیرومتالورژی تقسیم کرد و ما متالورژی را پردازش می کنیم. نیکل تولید شده از طریق پیرومتالورژی هنوز هم مکان اصلی را اشغال می کند. اما در سال های اخیر، ما فرآیند متالورژی را پردازش می کنیم که به سرعت توسعه یافته است، در عین حال برخی از کارخانه های جدید را راه اندازی کرده ایم که از فرآیند شستشوی اسید HV برای تولید نیکل و کبالت استفاده می کنند. فرآیند متالورژی فرآیند مرطوب را می توان به دو نوع تقسیم کرد: یکی روش شستشوی آمونیاک است، به دلیل محدودیت مواد اولیه و هزینه، هیچ کارخانه جدیدی با استفاده از این روش راه اندازی نشده است. دیگری روش آبشویی اسید است که برای اکسید نیکل با محتوای منیزیم کم مناسب است. فرآیند جدید توسعه یافته پیرومتالورژی و فرآیند مرطوب مزایای آن را نشان می دهد: برای هر نوع اکسید نیکل با هزینه کمتر مناسب است، اما برخی از مشکلات فنی وجود دارد که باید کشف شود، از جنبه استفاده از منابع و صرفه جویی در انرژی، فرآیند شستشوی اسید HV دارای مزایا و پتانسیل هایی است که به موضوع تحقیقاتی مهم تبدیل شده است. اما از جنبه سرمایه گذاری، دایره ساخت و ساز و فناوری بالغ، تخمین زده می شود که دسته جدیدی از کارخانه ها با استفاده از فرآیند پیرومتالورژی برای تولید نیکل که محصول آن می تواند فرونیکل یا سولفید نیکل باشد، راه اندازی شود.
2. شرح کلی فرآیند پیرومتالرژی
فرآیند پیرومتالورژی را می توان به 2 دسته تقسیم کرد: کوره بلند (کوره BF به معنای کوره بلند) ذوب و کوره دوار - کوره سنگ معدن - فرآیند ذوب کوره گردان (RKEF).
2.1 فرآیند ذوب کوره BF فرونیکل و ذوب کوره بلند:
از آنجا که سال 1863 نیکل لاتریت را پیدا کرد ، آنها شروع به استفاده از فرآیند BFI برای تصفیه این نوع نیکل اکسید سیلیکات منیزیم قابل تزریق کردند. به دلیل مصرف انرژی، حفاظت از محیط زیست، هزینه سرمایه گذاری و تولید و غیره، این نوع فرآیند در جهان حذف شده است، به جزچین
A.این نوع فرآیند روش موثری برای درمان مشکل آلودگی محیط زیست ندارد، علاوه بر فاکتور آلودگی کوره بلند سنتی، به منظور بهبود قابلیت جریان سرباره و کاهش تفاله بدنه کوره باید فلوریت را به مواد اضافه کرد، به منظور جلوگیری از آلودگی فلوراید، این عملیات ممنوع شده است. برای اکسید نیکل با A1:O بالاتر، درصد فلوریت بیشتر است، بنابراین مشکل بسیار سری خواهد بود. از آنجایی که استحکام آگلومرا تولید شده با استفاده از نیکل لاتریت ضعیف تر است، برای ذوب کوره بلند بزرگ مناسب نیست و به طور معمول برای تولید فرونیکل از کوره بلند ذوب کوچک و دستگاه پخت کوچک استفاده می شود. حجم کوره بلند که برای تولید فرونیکل استفاده می شود 50 متر مکعب تا 380 متر مکعب است (طبق گزارش ها، کوره بلند کوچکتر وجود دارد، حجم آنها عمدتا کمتر از 150 متر مکعب است)، در حالی که حجم دستگاه پخت 18 متر مکعب است. با این حال، برخی از کارخانه های فرونیکل فاقد اقدامات لازم برای حفاظت از محیط زیست هستند، اکسید کربن، اکسید گوگرد، فلوراید و پودر محیط زیست همسایه را به شدت آلوده کرده است. استفاده از تجهیزات حذف شده متالورژی سیاه برای تولید مواد غیرآهنی غیرقابل قبول است.
B.درصد بازیابی کم نیکل. درصد بازیافت سنگ معدن با استفاده از این نوع فرآیند تولید فرونیکل به طور معمول کمتر از 90 درصد است. برخی از کارخانه ها در مرحله تولید اولیه تولید فرونیکل خشن متوقف می شوند، آنها کارگاه دقیق ذوب فرونیکل ندارند. بنابراین، این درصد بازیابی با اسناد خارجی متفاوت است.
C.مصرف برق بالاتر و کک هزینه بالاتر. برای فرایند تف جوشی، بر اساس ویژگی های اتلاف توان کوره بلند کوچک است و ضریب اتلاف توان نسبت بازگشت سینتر بالاتر را اضافه می کند. برای فرآیند کوره بلند، عامل مهم برای حذف کوره بلند کوچک، اتلاف برق است، اما اکنون کارخانه مقدار سرباره بزرگ را اضافه می کند. زغال سنگ، گاز و گرمای بیش از حد برخی از کارخانه ها به اندازه کافی مورد استفاده قرار نگرفته و انرژی گرانبها هدر رفته است و در عین حال محیط زیست آلوده شده است.
D.محصول تصفیه نشده است، درصد ناخالصی بالاتر است که استانداردهای بین المللی تجارت محصول نیکل را برآورده نمی کند. ما درصد نیکل بالاتری را در فرو نیکل و درصد زغال سنگ، سیلیکون، گوگرد و فسفر کمتری درخواست می کنیم. با این حال فرونیکل تولید شده توسط کوره بلند درچین
E.سرمایه گذاری در تولید نیکل واحد زیاد است: سرمایه گذاری در شمع مواد مکانیکی، دستگاه پخت و کوره بلند بیشتر از فرآیند RKEF است. البته استفاده از تجهیزات کوچک حذف شده فعلی که توسط سیاست های صنعتی برای تولید فرونیکل درخواست شده است، می تواند باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری شود. این فرایند در شرایط نیکل لاتریت کم هزینه، نیکل بسیار بالاتر، اجرای بد سیاست های زیست محیطی و سیاست های قدرت توسعه یافته است. ما معتقدیم که قیمت نیکل لاتریت همچنان در حال افزایش خواهد بود، قیمت نیکل به قیمت مناسب باز می گردد و سیاست های ملی زیست محیطی و صرفه جویی در انرژی به خوبی اجرا می شود، بنابراین این فرآیند به طور خودکار رقابت بازاریابی را ترک می کند.
2.2 فرآیند RKEF متالورژی
فرآیند RKEF در دهه 50 قرن گذشته توسعه یافته است، در حال حاضر جایگزین کوره بلند برای تولید فرونیکل می شود. این فرآیند وضعیت جدیدی از تولید فرونیکل از طریق متالورژی را ایجاد می کند. بر اساس آمارهای ناقص، در حال حاضر 17 کارخانه در جهان از این فرآیند برای ذوب فرونیکل استفاده می کنند. جریان فرآیند اصلی عبارت است از: تصفیه سنگ معدن و آماده سازی کلسینه کاهنده - کلسینه کوره دوار - بارگذاری شده در کوره سنگ معدن برای ذوب - فرو خشن - گوگرد زدایی نیکل از کوره - سیلیکون، فسفر، زغال سنگ، گوگرد، منگنز و غیره دفع ناخالصی - پالایش ریخته گری بلوک آب فرونیکل و سایر موارد ، نیاز به راه اندازی کارگاهی دارد که می تواند آهن و نیکل را در سرباره مبدل بازیابی و استفاده کند.
( 1 )سنگ
پس از ارسال سنگ معدن به توده مواد اولیه، خرد می شوند، مخلوط می شوند و با احیا کننده متناسب می شوند و به کوره دوار فرستاده می شوند. برخی از کارخانه ها قبل از ورود مواد به کوره دوار ، قبل از خشک شدن ، برخی دیگر فرآیند دانه بندی مواد را اضافه می کنند. تناسب مواد بسیار مهم است که عملکرد تعیین کننده اجتناب از حلقه کوره دوار (مواد منسجم در داخل لاینر)، کنترل هدایت الکتریکی مواد، جدا کردن سرباره و فلز (نیکل و آهن) در کوره سنگ معدن است.
(2) کلسینه کوره دوار
منطقه کاریکوره دوارمی توان آن را به 3 بخش تقسیم کرد که بخش خشک کردن، بخش گرمایش و بخش کلسینه است. در داخل کوره دوار، سنگ معدن برای دفع آب برشته می شود و وزن آن 30 درصد کاهش می یابد. در همین حال، اکسید نیکل و بخشی از آهن با احیا کننده در داخل کوره ترمیم می شوند. سمت تخلیه کوره دوار دستگاه تخلیه مهر و موم شده تنظیم شده است، سرباره نیکل در ساعت 6 00 به سیلو تامین مواد کوره سنگ معدن ارسال می شود～9 0 0 درجه سانتیگراد در مرحله عایق حرارتی، سپس آنها به طور مساوی در داخل کوره سنگ معدن از طریق یک دستگاه توزیع لوله ای مهر و موم شده توزیع می شوند. با توجه به روش های مختلف درمان مواد،کوره دوارنسبت متفاوتی بین قطر و طول دارد. ساختار مشعلکوره دواربسیار مهم است که به طور موثر طول و استحکام آتش را تنظیم می کند و دمای سه منطقه کاری را در محدوده فرآیند درخواستی تضمین می کند. دیگران، باید به اندازه کافی استفاده از دود کوره دوار را برای خشک کردن مواد برای صرفه جویی در انرژی در نظر بگیرد.
( 3 )سنگ
مواد تخلیه شده از کوره دوار پس از توزین به کوره سنگ معدن ارسال می شود. سیستم تامین مواد کوره سنگ معدن باید با خواسته های بارگیری مواد گرم مطابقت داشته باشد. بارگذاری داغ بسیار مهم است که علاوه بر بازیابی قدرت گرمای فیزیکی. باید در حین حمل و نقل از عدم وجود اکسید ثانویه اطمینان حاصل کند. به منظور حفاظت از محیط زیست، حفظ سلامت صنعتی، بازیابی پودر و گاز زغال سنگ، کوره سنگ معدن آب بندی می شود. در داخل کوره سنگ معدن، مواد فرونیکل و سرباره کوره الکتریکی را از طریق ذوب قوس الکتریکی جدا می کنند، در عین حال آنها می توانند 75٪ کاهش CO تولید کنند، پس از تمیز شدن گاز، از آن به عنوان سوخت استفاده می شودکوره دوارکه 30 درصد ازکوره دوارسوخت. با توجه به مواد اولیه مختلف، یک تن سنگ معدن مواد اولیه می تواند 650-700 کیلوگرم سرباره نیکل پس از کلسینه کردن کوره دوار دریافت کند که می تواند 110-150 کیلوگرم فرونیکل خشن پس از ذوب در کوره سنگ معدن دریافت کند. محتوای نیکل در فرونیکل خشن به طور معمول 10٪ -18٪ است.
(4) در طول فرآیند آهن تولید شده از کوره سنگ معدن به آهن مایع، خاکستر سودا را اضافه کنید در عین حال درصد باید 5-15 کیلوگرم در هر تن نیکل آهن مایع باشد، محتوای گوگرد در نیکل آهن مایع می تواند به 0.015٪ -0.08٪ کاهش یابد. همچنین می تواند گرانول منیزیم را به آهن مایع تبدیل کند که به بخارپز مخصوص برای تخلیه گرانول منیزیم به عمق 1.0 متر آهن مایع نیاز دارد، این فرآیند می تواند محتوای گوگرد را به کمتر از 0.015٪ کاهش دهد.
زباله روی سطح نیکل آهن مایع خشن را از بین ببرید ، در مبدل اسید قرار دهید و از طریق دمیدن سیلیکون اکسیژن اکسید کنید. به منظور کنترل دمای گودال جوش، ضایعات فلزی یا مواد زائد را با نیکل در داخل کوره اضافه کنید.
نیکل آهن مایع پس از دفع سیلیکون به مبدل اصلی فرستاده می شود و زغال سنگ، فسفر و بخشی از آهن از نیکل آهن مایع حذف می شود. در طول فرآیند ذوب سنگ آهک را به مبدل اضافه کنید. اگر زباله کافی با نیکل وجود دارد، به جای سنگ آهک از آهک استفاده کنید. نیکل آهن مایع تخلیه شده از مبدل پایه الزامات استاندارد نیکل-آهن کالایی را برآورده کرده است که می تواند به عنوان کالای نیکل-آهن فروخته شود. روش دیگر پالایش دو مرحله ای فرونیکل خشن جایگزینی مبدل اسید با مبدل پایه است که از فرآیند جدید برای اجرای واجذب سیلیکون و گوگرد زدایی در مبدل اول استفاده می کند. نیکل آهن مایع تخلیه شده از مبدل اول به 2 ارسال می شودNdمبدل اساسی برای دفع فسفر و زغال سنگ. در طول فرآیند ذوب، آهک و سنگ آهک را به کوره اضافه کنید تا از دمای ذوب مناسب اطمینان حاصل کنید. روش های دو مرحله ای می تواند نیکل آهن مایع تصفیه واجد شرایط را بدست آورد.
2.3 فرآیند ذوب فولاد ضد زنگ به طور مستقیم از فرونیکل خشن (در حال توسعه)
با توجه به فرآیند ذوب دو مرحله ای، مبدل دوم را با مبدل پالایش با استفاده از آرگون و اکسیژن جایگزین کنید که می تواند مستقیما فولاد ضد زنگ 300 ساله تولید کند. این فرآیند نیازی به راه اندازی کوره الکتریکی برای همجوشی فولاد هدر رفته ندارد ، به اندازه کافی از قدرت گرمایی اکسیداسیون سیلیکون استفاده می کند ، باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری و قدرت می شود ، به اندازه کافی از Ferrum در فرونیکل خشن استفاده می کند. این فناوری پیش زمینه وسوسه انگیزی دارد اما در حال توسعه است.
3. عواملی که باید در هنگام راه اندازی کارخانه فرونیکل در نظر گرفته شود
با شروع از هدف استراتژیک استفاده یکپارچه از منابع، توسعه و برنامه ریزی طولانی مدت صنعت غیر آهنی، لازم است منطقه مناسبی را برای راه اندازی پایگاه تولید فرونیکل در مقیاس بزرگ انتخاب شود.چین
گروه Pengfei برای استفاده از کوره دوار برای کلسینه نیکل لاتریت توسعه یافته است
در حال حاضر، فرآیند ذوب نیکل اساسا در شرایطی قرار دارد که عمدتا بر روی نیکل الکترولیتی زندگی می کند. بنابراین، تحقیق و توسعه برای استفاده از فناوری جدید برای تولید فرونیکل از نیکل لاتریت ضروری است. استفاده از نیکل لاتریت برای تولید فرونیکل از نظر اقتصادی منطقی تر است، بنابراین تولید نیکل الکترولیتی غیرضروری است. در سال های اخیر، به منظور اطمینان از پاسخگویی به نیازهای نیکل توسعه اقتصاد ملی، برخی از شرکت های چینی استراتژی توسعه "بیرون رفتن" را اجرا کردند، در بهره برداری از منابع نیکل خارجی شرکت کردند که نقش مهمی در عرضه پایدار نیکل چینی داشت. اکسید نیکل به طور گسترده ای در نزدیکی خط استوا توزیع می شود در حالی که مسافت حمل و نقل کوتاه است، بنابراین حمل و نقل دریایی بیشتر نیست. همراه با اتمام منابع سولفید نیکل، استفاده از اکسید نیکل (نیکل لاتریت) به سرعت در کل جهان توسعه یافته است.
1. توضیحات کلی فرآیند ذوب نیکل اکسید
در حال حاضر فرآیند استفاده از اکسید نیکل به عنوان ماده اولیه برای تولید نیکل پروتوزوماتیک را می توان به پیرومتالورژی تقسیم کرد و ما متالورژی را پردازش می کنیم. نیکل تولید شده از طریق پیرومتالورژی هنوز هم مکان اصلی را اشغال می کند. اما در سال های اخیر، ما فرآیند متالورژی را پردازش می کنیم که به سرعت توسعه یافته است، در عین حال برخی از کارخانه های جدید را راه اندازی کرده ایم که از فرآیند شستشوی اسید HV برای تولید نیکل و کبالت استفاده می کنند. فرآیند متالورژی فرآیند مرطوب را می توان به دو نوع تقسیم کرد: یکی روش شستشوی آمونیاک است، به دلیل محدودیت مواد اولیه و هزینه، هیچ کارخانه جدیدی با استفاده از این روش راه اندازی نشده است. دیگری روش آبشویی اسید است که برای اکسید نیکل با محتوای منیزیم کم مناسب است. فرآیند جدید توسعه یافته پیرومتالورژی و فرآیند مرطوب مزایای آن را نشان می دهد: برای هر نوع اکسید نیکل با هزینه کمتر مناسب است، اما برخی از مشکلات فنی وجود دارد که باید کشف شود، از جنبه استفاده از منابع و صرفه جویی در انرژی، فرآیند شستشوی اسید HV دارای مزایا و پتانسیل هایی است که به موضوع تحقیقاتی مهم تبدیل شده است. اما از جنبه سرمایه گذاری، دایره ساخت و ساز و فناوری بالغ، تخمین زده می شود که دسته جدیدی از کارخانه ها با استفاده از فرآیند پیرومتالورژی برای تولید نیکل که محصول آن می تواند فرونیکل یا سولفید نیکل باشد، راه اندازی شود.
2. شرح کلی فرآیند پیرومتالرژی
فرآیند پیرومتالورژی را می توان به 2 دسته تقسیم کرد: کوره بلند (کوره BF به معنای کوره بلند) ذوب و کوره دوار - کوره سنگ معدن - فرآیند ذوب کوره گردان (RKEF).
2.1 فرآیند ذوب کوره BF فرونیکل و ذوب کوره بلند:
از آنجا که سال 1863 نیکل لاتریت را پیدا کرد ، آنها شروع به استفاده از فرآیند BFI برای تصفیه این نوع نیکل اکسید سیلیکات منیزیم قابل تزریق کردند. به دلیل مصرف انرژی، حفاظت از محیط زیست، هزینه سرمایه گذاری و تولید و غیره، این نوع فرآیند در جهان حذف شده است، به جز
A.این نوع فرآیند روش موثری برای درمان مشکل آلودگی محیط زیست ندارد، علاوه بر فاکتور آلودگی کوره بلند سنتی، به منظور بهبود قابلیت جریان سرباره و کاهش تفاله بدنه کوره باید فلوریت را به مواد اضافه کرد، به منظور جلوگیری از آلودگی فلوراید، این عملیات ممنوع شده است. برای اکسید نیکل با A1:O بالاتر، درصد فلوریت بیشتر است، بنابراین مشکل بسیار سری خواهد بود. از آنجایی که استحکام آگلومرا تولید شده با استفاده از نیکل لاتریت ضعیف تر است، برای ذوب کوره بلند بزرگ مناسب نیست و به طور معمول برای تولید فرونیکل از کوره بلند ذوب کوچک و دستگاه پخت کوچک استفاده می شود. حجم کوره بلند که برای تولید فرونیکل استفاده می شود 50 متر مکعب تا 380 متر مکعب است (طبق گزارش ها، کوره بلند کوچکتر وجود دارد، حجم آنها عمدتا کمتر از 150 متر مکعب است)، در حالی که حجم دستگاه پخت 18 متر مکعب است. با این حال، برخی از کارخانه های فرونیکل فاقد اقدامات لازم برای حفاظت از محیط زیست هستند، اکسید کربن، اکسید گوگرد، فلوراید و پودر محیط زیست همسایه را به شدت آلوده کرده است. استفاده از تجهیزات حذف شده متالورژی سیاه برای تولید مواد غیرآهنی غیرقابل قبول است.
B.درصد بازیابی کم نیکل. درصد بازیافت سنگ معدن با استفاده از این نوع فرآیند تولید فرونیکل به طور معمول کمتر از 90 درصد است. برخی از کارخانه ها در مرحله تولید اولیه تولید فرونیکل خشن متوقف می شوند، آنها کارگاه دقیق ذوب فرونیکل ندارند. بنابراین، این درصد بازیابی با اسناد خارجی متفاوت است.
C.مصرف برق بالاتر و کک هزینه بالاتر. برای فرایند تف جوشی، بر اساس ویژگی های اتلاف توان کوره بلند کوچک است و ضریب اتلاف توان نسبت بازگشت سینتر بالاتر را اضافه می کند. برای فرآیند کوره بلند، عامل مهم برای حذف کوره بلند کوچک، اتلاف برق است، اما اکنون کارخانه مقدار سرباره بزرگ را اضافه می کند. زغال سنگ، گاز و گرمای بیش از حد برخی از کارخانه ها به اندازه کافی مورد استفاده قرار نگرفته و انرژی گرانبها هدر رفته است و در عین حال محیط زیست آلوده شده است.
D.محصول تصفیه نشده است، درصد ناخالصی بالاتر است که استانداردهای بین المللی تجارت محصول نیکل را برآورده نمی کند. ما درصد نیکل بالاتری را در فرو نیکل و درصد زغال سنگ، سیلیکون، گوگرد و فسفر کمتری درخواست می کنیم. با این حال فرونیکل تولید شده توسط کوره بلند در
E.سرمایه گذاری در تولید نیکل واحد زیاد است: سرمایه گذاری در شمع مواد مکانیکی، دستگاه پخت و کوره بلند بیشتر از فرآیند RKEF است. البته استفاده از تجهیزات کوچک حذف شده فعلی که توسط سیاست های صنعتی برای تولید فرونیکل درخواست شده است، می تواند باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری شود. این فرایند در شرایط نیکل لاتریت کم هزینه، نیکل بسیار بالاتر، اجرای بد سیاست های زیست محیطی و سیاست های قدرت توسعه یافته است. ما معتقدیم که قیمت نیکل لاتریت همچنان در حال افزایش خواهد بود، قیمت نیکل به قیمت مناسب باز می گردد و سیاست های ملی زیست محیطی و صرفه جویی در انرژی به خوبی اجرا می شود، بنابراین این فرآیند به طور خودکار رقابت بازاریابی را ترک می کند.
2.2 فرآیند RKEF متالورژی
فرآیند RKEF در دهه 50 قرن گذشته توسعه یافته است، در حال حاضر جایگزین کوره بلند برای تولید فرونیکل می شود. این فرآیند وضعیت جدیدی از تولید فرونیکل از طریق متالورژی را ایجاد می کند. بر اساس آمارهای ناقص، در حال حاضر 17 کارخانه در جهان از این فرآیند برای ذوب فرونیکل استفاده می کنند. جریان فرآیند اصلی عبارت است از: تصفیه سنگ معدن و آماده سازی کلسینه کاهنده - کلسینه کوره دوار - بارگذاری شده در کوره سنگ معدن برای ذوب - فرو خشن - گوگرد زدایی نیکل از کوره - سیلیکون، فسفر، زغال سنگ، گوگرد، منگنز و غیره دفع ناخالصی - پالایش ریخته گری بلوک آب فرونیکل و سایر موارد ، نیاز به راه اندازی کارگاهی دارد که می تواند آهن و نیکل را در سرباره مبدل بازیابی و استفاده کند.
( 1 )
پس از ارسال سنگ معدن به توده مواد اولیه، خرد می شوند، مخلوط می شوند و با احیا کننده متناسب می شوند و به کوره دوار فرستاده می شوند. برخی از کارخانه ها قبل از ورود مواد به کوره دوار ، قبل از خشک شدن ، برخی دیگر فرآیند دانه بندی مواد را اضافه می کنند. تناسب مواد بسیار مهم است که عملکرد تعیین کننده اجتناب از حلقه کوره دوار (مواد منسجم در داخل لاینر)، کنترل هدایت الکتریکی مواد، جدا کردن سرباره و فلز (نیکل و آهن) در کوره سنگ معدن است.
(2) کلسینه کوره دوار
منطقه کاریکوره دوارمی توان آن را به 3 بخش تقسیم کرد که بخش خشک کردن، بخش گرمایش و بخش کلسینه است. در داخل کوره دوار، سنگ معدن برای دفع آب برشته می شود و وزن آن 30 درصد کاهش می یابد. در همین حال، اکسید نیکل و بخشی از آهن با احیا کننده در داخل کوره ترمیم می شوند. سمت تخلیه کوره دوار دستگاه تخلیه مهر و موم شده تنظیم شده است، سرباره نیکل در ساعت 6 00 به سیلو تامین مواد کوره سنگ معدن ارسال می شود～9 0 0 درجه سانتیگراد در مرحله عایق حرارتی، سپس آنها به طور مساوی در داخل کوره سنگ معدن از طریق یک دستگاه توزیع لوله ای مهر و موم شده توزیع می شوند. با توجه به روش های مختلف درمان مواد،کوره دوارنسبت متفاوتی بین قطر و طول دارد. ساختار مشعلکوره دواربسیار مهم است که به طور موثر طول و استحکام آتش را تنظیم می کند و دمای سه منطقه کاری را در محدوده فرآیند درخواستی تضمین می کند. دیگران، باید به اندازه کافی استفاده از دود کوره دوار را برای خشک کردن مواد برای صرفه جویی در انرژی در نظر بگیرد.
( 3 )
مواد تخلیه شده از کوره دوار پس از توزین به کوره سنگ معدن ارسال می شود. سیستم تامین مواد کوره سنگ معدن باید با خواسته های بارگیری مواد گرم مطابقت داشته باشد. بارگذاری داغ بسیار مهم است که علاوه بر بازیابی قدرت گرمای فیزیکی. باید در حین حمل و نقل از عدم وجود اکسید ثانویه اطمینان حاصل کند. به منظور حفاظت از محیط زیست، حفظ سلامت صنعتی، بازیابی پودر و گاز زغال سنگ، کوره سنگ معدن آب بندی می شود. در داخل کوره سنگ معدن، مواد فرونیکل و سرباره کوره الکتریکی را از طریق ذوب قوس الکتریکی جدا می کنند، در عین حال آنها می توانند 75٪ کاهش CO تولید کنند، پس از تمیز شدن گاز، از آن به عنوان سوخت استفاده می شودکوره دوارکه 30 درصد ازکوره دوارسوخت. با توجه به مواد اولیه مختلف، یک تن سنگ معدن مواد اولیه می تواند 650-700 کیلوگرم سرباره نیکل پس از کلسینه کردن کوره دوار دریافت کند که می تواند 110-150 کیلوگرم فرونیکل خشن پس از ذوب در کوره سنگ معدن دریافت کند. محتوای نیکل در فرونیکل خشن به طور معمول 10٪ -18٪ است.
(4) در طول فرآیند آهن تولید شده از کوره سنگ معدن به آهن مایع، خاکستر سودا را اضافه کنید در عین حال درصد باید 5-15 کیلوگرم در هر تن نیکل آهن مایع باشد، محتوای گوگرد در نیکل آهن مایع می تواند به 0.015٪ -0.08٪ کاهش یابد. همچنین می تواند گرانول منیزیم را به آهن مایع تبدیل کند که به بخارپز مخصوص برای تخلیه گرانول منیزیم به عمق 1.0 متر آهن مایع نیاز دارد، این فرآیند می تواند محتوای گوگرد را به کمتر از 0.015٪ کاهش دهد.
زباله روی سطح نیکل آهن مایع خشن را از بین ببرید ، در مبدل اسید قرار دهید و از طریق دمیدن سیلیکون اکسیژن اکسید کنید. به منظور کنترل دمای گودال جوش، ضایعات فلزی یا مواد زائد را با نیکل در داخل کوره اضافه کنید.
نیکل آهن مایع پس از دفع سیلیکون به مبدل اصلی فرستاده می شود و زغال سنگ، فسفر و بخشی از آهن از نیکل آهن مایع حذف می شود. در طول فرآیند ذوب سنگ آهک را به مبدل اضافه کنید. اگر زباله کافی با نیکل وجود دارد، به جای سنگ آهک از آهک استفاده کنید. نیکل آهن مایع تخلیه شده از مبدل پایه الزامات استاندارد نیکل-آهن کالایی را برآورده کرده است که می تواند به عنوان کالای نیکل-آهن فروخته شود. روش دیگر پالایش دو مرحله ای فرونیکل خشن جایگزینی مبدل اسید با مبدل پایه است که از فرآیند جدید برای اجرای واجذب سیلیکون و گوگرد زدایی در مبدل اول استفاده می کند. نیکل آهن مایع تخلیه شده از مبدل اول به 2 ارسال می شودNdمبدل اساسی برای دفع فسفر و زغال سنگ. در طول فرآیند ذوب، آهک و سنگ آهک را به کوره اضافه کنید تا از دمای ذوب مناسب اطمینان حاصل کنید. روش های دو مرحله ای می تواند نیکل آهن مایع تصفیه واجد شرایط را بدست آورد.
2.3 فرآیند ذوب فولاد ضد زنگ به طور مستقیم از فرونیکل خشن (در حال توسعه)
با توجه به فرآیند ذوب دو مرحله ای، مبدل دوم را با مبدل پالایش با استفاده از آرگون و اکسیژن جایگزین کنید که می تواند مستقیما فولاد ضد زنگ 300 ساله تولید کند. این فرآیند نیازی به راه اندازی کوره الکتریکی برای همجوشی فولاد هدر رفته ندارد ، به اندازه کافی از قدرت گرمایی اکسیداسیون سیلیکون استفاده می کند ، باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری و قدرت می شود ، به اندازه کافی از Ferrum در فرونیکل خشن استفاده می کند. این فناوری پیش زمینه وسوسه انگیزی دارد اما در حال توسعه است.
3. عواملی که باید در هنگام راه اندازی کارخانه فرونیکل در نظر گرفته شود
با شروع از هدف استراتژیک استفاده یکپارچه از منابع، توسعه و برنامه ریزی طولانی مدت صنعت غیر آهنی، لازم است منطقه مناسبی را برای راه اندازی پایگاه تولید فرونیکل در مقیاس بزرگ انتخاب شود.