鎳礦烘干機（又叫鎳礦烘干窯）將紅土鎳礦由初水份≤30％烘干到 終水份 ≤20~18％，經(jīng)過烘干后的每噸原料礦，經(jīng)過鎳礦回轉窯焙燒后，可以還原到650kg至750kg鎳渣，再經(jīng)過礦熱爐的冶煉，可以生產(chǎn)出110kg至150kg粗制鎳鐵。
火法冶金的RKE F工藝介紹 RKE F工藝發(fā)明于上世紀5 0 年代，目的是取 代鼓風爐工藝生產(chǎn)鎳鐵。這種工藝開創(chuàng)了火法冶煉鎳鐵的新篇章。
基本的工藝流程：
礦石處理和還原劑的準備 — —回轉窯煅燒——熱裝入礦熱爐冶煉——粗制鎳鐵的爐外脫硫——在轉爐中脫除硅、磷、碳、 硫、錳等雜質(zhì)——精制鎳鐵水鑄塊 ，另外需要建 設回收和利用轉爐爐渣中的鐵和鎳的車間。
( 1 ) 礦石處理和還原劑的準備
礦石運入原料場后 ，經(jīng)破碎、中和混勻、配入還原劑后送入回轉窯。也有的工廠在進入回轉窯前對爐料進行預烘干處理，還有的增加爐料的造球工序。爐料的配比是重要的，這對于防止回轉窯結圈 ( 爐料粘結在爐內(nèi)襯上)、控制爐料的導電性、分離礦熱爐內(nèi)的渣子和金屬 ( 鎳、鐵) 有決定性的作用。
( 2 ) 回轉窯煅燒
回轉窯的工作區(qū)可以分為三段，即干燥段、加熱段、焙燒段。在回轉窯中，礦石被焙燒脫水，重量減少3 0％左右。同時，氧化鎳和部分鐵被爐料中的還原劑還原。在回轉窯出料端設有密封的出料裝置，鎳渣以6 00～9 0 0 ℃的溫度在隔熱的狀態(tài)下被送入到礦熱爐保溫的供料料倉 ，再通過一個密封的管狀布料裝置，均勻地分配到礦熱爐內(nèi)。根據(jù)爐料的處理方式不同，回轉窯有不同的直徑和長度的比值。回轉窯的燒嘴結構是重要的，有效地調(diào)整火焰的長度和剛度，保證爐內(nèi)三個工作區(qū)的溫度在工藝要求的范圍內(nèi)。另外，要充分考慮利用回轉窯的煙氣烘干爐料，以節(jié)能。
( 3 ) 熱裝入礦熱爐冶煉
回轉窯出來的料經(jīng)過稱量以后，在熱態(tài)被裝入到礦熱爐中。礦熱爐的加料系統(tǒng)需要適應熱裝 料的需要。熱裝很重要，除了回收物理熱以外，還要保證在料的轉運過程中不被二次氧化。為了環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生、回收粉塵、回收煤氣，礦熱爐被密封起來。在礦熱爐中通過電弧冶煉 ，分離出 粗制鎳鐵和電爐爐渣，同時產(chǎn)生含7 5 ％CO的還原 性氣體，氣體經(jīng)過凈化以后 ，做為回轉窯的燃料使用，約占回轉窯燃料的3 0 ％。 根據(jù)原料不同，1噸原料礦經(jīng)回轉窯焙燒后可得~ 0 6 5 0～ 7 0 0 k g 的鎳渣，在礦熱爐中冶煉后可得到l 1 0～l 5 0 k g 的粗制鎳鐵。粗制鎳鐵中的鎳含量 一般為l 0 ％～l 8 ％。
( 4 )粗制鎳鐵的精煉
· 在礦熱爐向鐵水包出鐵的過程中，向包加入蘇打灰，加入的比例是每噸鎳鐵水5 ～l 5 k g，鎳鐵水中的硫可以降No ． 0 l 5 ％～0 ． 0 8 ％。也可以在出鐵后向鐵水包中噴入顆粒鎂，這需要用特殊的蒸發(fā)器將顆粒鎂噴入包內(nèi)1 ． 0 m左右的深處， 該工藝可將鐵水中的硫降No ． 0 l 5 ％以下。
· 清除粗制鎳鐵水上面的渣子，并兌入到酸性轉爐中，通過吹氧硅被氧化。為了控制熔池溫度不過高，向爐內(nèi)加金屬廢棄物或者含鎳廢料。
· 脫硅后的鎳鐵水再被兌入到堿性轉爐中， 在這里去除鎳鐵水中的碳、磷和部分鐵。冶煉過程中向轉爐內(nèi)加入石灰石。有充足的含鎳廢料時可以用石灰代替石灰石。 堿性轉爐中出來的鎳鐵水已經(jīng)符合商品鎳鐵標準的要求，可以作為商品鎳鐵出售。 另外，粗制鎳鐵的二步法精煉工藝是將酸性轉爐， 改為堿性轉爐，采用新工藝實現(xiàn)在第一個轉爐內(nèi)脫硅和脫硫。 從第一個轉爐出來的鎳鐵水再進入第二個堿性轉爐內(nèi)脫磷、脫碳。冶煉過程中向爐內(nèi)加入石灰和石灰石，保證合適的冶煉溫度。 二步法精煉可得到合格的精制鎳鐵水。
