改善鐵合金熔煉中還原度的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改進(jìn)熔煉適于不銹鋼生產(chǎn)的鐵合金時鉻鐵精礦中金屬組分還原度的方法。所述鉻鐵精礦與含鎳原料一起加入，使得通過含鎳原料的加入量來達(dá)到所希望的鐵合金中金屬成分還原度。
【專利說明】改善鐵合金熔煉中還原度的方法
[0001]本發(fā)明涉及一種熔煉鐵合金時改善待處理材料中金屬組分的還原度的方法，該鐵合金例如為適于生產(chǎn)不銹鋼的鉻鐵。根據(jù)該方法，將含鎳材料送入(feed)鐵合金中。
[0002]W02010/092234公開了一種方法，其中在生產(chǎn)鉻鐵的過程中，鎳礦和/或鎳精礦或由鎳礦和/或鎳精礦溶液中沉淀得到的中間產(chǎn)物被造塊，使得先由含鎳材料、以及含鐵鉻鐵精礦和粘結(jié)劑一起制成球團(tuán)，并有利地在球團(tuán)的一步熱處理(燒結(jié))中進(jìn)行含鎳材料的干燥和煅燒。通過球團(tuán)的熱處理，物體被強(qiáng)化，使得當(dāng)需要時該熱處理的物體可被移動，基本在單獨(dú)工藝步驟間是完整的。如果需要，可在燒結(jié)前預(yù)熱球團(tuán)。當(dāng)需要時，可以移動熱處理的物體，基本在單獨(dú)的工藝步驟間是完整的。當(dāng)需要時，在單獨(dú)的工藝步驟或工藝單元間轉(zhuǎn)移物體時，熱處理的物體可以進(jìn)一步縮小。燒結(jié)和由此強(qiáng)化的球團(tuán)被用作還原條件下的熔煉工藝中使用的材料，在這種情況下其會作為熔融產(chǎn)物含鎳鐵合金，鉻鎳鐵合金而接收。
[0003]因此，上述提及的專利申請W02010/092234主要涉及通過燒結(jié)生產(chǎn)含鎳球團(tuán)。相反，燒結(jié)的球團(tuán)的熔煉條件并未確切描述。然而，當(dāng)描述能量效率時，它提到了球團(tuán)中含有的鎳催化球團(tuán)中鉻的還原，從而降低了鐵合金生產(chǎn)中還原劑特別是碳的比消耗。
[0004]現(xiàn)在令人驚奇的觀察到，球團(tuán)中含有的鎳不僅催化鉻鐵礦球團(tuán)中鉻的還原，而且在用于熔煉鉻鐵礦的爐進(jìn)料中含有的鎳在熔煉過程中改善了熔煉爐進(jìn)料中所含的所有必要金屬組分，鐵，鉻的還原。本發(fā)明的目的是利用該驚奇的發(fā)現(xiàn)獲得一種比以前更有效率的方法來提高熔煉過程中鉻鐵礦材料的還原度，在該方法中熔煉過程中鉻鐵礦中金屬組分的還原度通過熔合到待進(jìn)入熔煉的含鎳材料而得到改善，并同時獲得適于生產(chǎn)不銹鋼的預(yù)合金，鉻鎳鐵合金?；咎卣髟谒降臋?quán)利要求中列出。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明，在熔煉前將含鎳材料熔合到在鐵合金生產(chǎn)過程中將被熔煉的原料，如鉻鐵中，在這種情況下，在含鎳原料本身也會作為鐵合金中的金屬組分被還原時，含鎳材料同時改善進(jìn)料材料中所含金屬組分的還原。根據(jù)本發(fā)明，通過待加入鐵合金中的鎳量，可有利于調(diào)整鐵合金中金屬組分的還原度，并同時得到含有所需鎳含量的鐵合金，作為具有不同鎳含量的鉻鎳鐵合金。具有所需鎳含量的鉻鎳鐵合金可用于例如不同種類不銹鋼的生產(chǎn)，例如奧氏體或雙相不銹鋼。
[0006]本發(fā)明所述的方法中可用作含鎳原料的是至少部分鎳氧化物，至少部分鎳礦石和/或鎳精礦，或至少部分通過鎳礦石和/或鎳精礦浸出和/或沉淀得到的含鎳中間產(chǎn)物。將含鎳原料與鉻鐵原料一起送入熔煉過程中。在送入熔煉爐前，將含鎳原料預(yù)處理，要么使得從鉻鐵材料連同鐵鉻原料一起形成燒結(jié)球團(tuán)，要么使得將含鎳原料與鉻鐵礦球團(tuán)獨(dú)立預(yù)處理。也可以對含鎳原料進(jìn)行預(yù)處理，使得待送入熔煉爐中的一部分含鎳原料與鉻鐵球團(tuán)一起預(yù)處理，并且一部分含鎳原料與鉻鐵礦球團(tuán)獨(dú)立預(yù)處理。由于不同的預(yù)處理，待送入熔煉爐并提高不同金屬組分還原度的含鎳原料可以是例如部分含鎳的氫氧化物中間產(chǎn)物，部分硫化或紅土鎳精礦。
[0007]有利地，本發(fā)明的方法中利用的含鎳原料是來自礦物或其他濕法冶金工藝的含鎳氫氧化物中間產(chǎn)物，該中間產(chǎn)物是從紅土鎳礦和/或硫化鎳礦和/或含鎳的硫化礦精礦的溶液中沉淀出的。這種含鎳氫氧化物中間產(chǎn)物是例如來自紅土鎳礦和/或硫化鎳礦或鎳精礦的增壓浸出、常壓浸出或堆浸的含鎳中間產(chǎn)物，以及從鎳材料的溶解提取工藝或離子交換工藝得到的溶劑提取液、洗提溶液、精制溶液中得到的含鎳沉淀產(chǎn)物。在本發(fā)明的方法中碳酸鎳和硫酸鎳材料也可以作為原料。另外，硫化鎳精礦本身和濕法冶金沉淀的硫化鎳中間產(chǎn)物也適用于本方法的含鎳原料。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，將待送入熔煉爐的含鎳材料的量調(diào)整到待送入熔煉爐的預(yù)處理原料總質(zhì)量的5-25重量％，優(yōu)選10-20重量％。當(dāng)調(diào)整待送入熔煉爐的含鎳的量時，考慮實(shí)現(xiàn)能效經(jīng)濟(jì)的有利的還原條件和/或在各種情況下適于不銹鋼生產(chǎn)的預(yù)金屬(鐵鉻鎳)的生產(chǎn)。使用含鎳原料的少量添加，還原度保持為低的，在這種情況下得到低鎳含量的鐵合金，鉻鎳鐵。這種具有低鎳含量的鐵合金是有利的預(yù)合金，特別是對于雙相不銹鋼種的生產(chǎn)。使用越多的含鎳原料添加，還原度將會增加，熔煉產(chǎn)物中的鎳含量也會越大。這種具有更高鎳含量的鉻鎳鐵有利地用于具有高鎳含量的奧氏體不銹鋼種的生產(chǎn)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的方法，在待送入熔煉爐的含鎳原料的預(yù)處理中，有利地考慮鎳原材料的組成和微觀組織。如果含鎳原材料是例如從含鎳溶液沉淀的礦物或其它濕法冶金工藝的含鎳中間產(chǎn)物，這類中間物特別需要在更高溫度下進(jìn)行煅燒作為預(yù)處理，與鉻鐵球團(tuán)的生產(chǎn)和球團(tuán)的燒結(jié)一起進(jìn)行該預(yù)處理。而如果本發(fā)明方法的含鎳原料是例如氧化鎳，鎳礦石和/或鎳精礦的材料，除了可能的干燥，其不需要在更高溫度下的任何其他的必要預(yù)處理，則含鎳原料可與鉻鐵球團(tuán)一起送入熔煉爐。含鎳原料的微觀組織和組成也可使得有利地獨(dú)立于鉻鐵礦的制團(tuán)進(jìn)行原料的預(yù)處理和在送入熔煉爐前將含鎳原料送入鉻鐵礦球團(tuán)的燒結(jié)。[0010]在本發(fā)明方法中有利地使用具有預(yù)熱設(shè)備的熔煉爐，使得進(jìn)入熔煉爐的進(jìn)料被引導(dǎo)通過預(yù)熱設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，還將預(yù)處理的含鎳原料的引導(dǎo)進(jìn)入預(yù)熱設(shè)備中，其中含鎳原料將至少與將要送入熔煉爐的其他材料接觸。在熔煉爐中含鎳原料將和鉻鐵礦球團(tuán)一起熔煉成為具有所需組成的鉻鎳鐵合金，該鉻鎳鐵根據(jù)其組成可被有利的用于例如生產(chǎn)奧氏體或雙相不銹鋼。
[0011]當(dāng)根據(jù)本發(fā)明，在封閉埋弧爐中進(jìn)行含鎳原材料的熔煉時，在還原和熔煉中產(chǎn)生的一氧化碳?xì)怏w一方面可以用于例如鉻鐵礦球團(tuán)的燒結(jié)和可能的其它預(yù)熱處理和預(yù)熱，另一方面可以用于例如從熔煉產(chǎn)物，鉻鎳鐵合金生產(chǎn)不銹鋼生產(chǎn)流程的不同步驟。
[0012]通過所附實(shí)施例中，更詳細(xì)的描述本發(fā)明的方法。
實(shí)施例
[0013]從含有鐵和鉻的鉻鐵精礦和含鎳的中間產(chǎn)物形成混合物，在該混合物中還加入了作為粘結(jié)劑的1.2重量％的膨潤土和3重量％的造渣材料，熔劑，或石灰石或硅灰石。在表I中列出了混合物中鉻、鐵、鎳、碳和硫的重量百分比含量，向該混合物中加入了 10重量％(測試I)和20重量％ (測試2)的氫氧化鎳。另外，在表1中具有作為參比材料(REF)的混合物，沒有該混合物添加氫氧化鎳。
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種在熔煉適于生產(chǎn)不銹鋼的鐵合金時改善鉻鐵精礦中金屬組分的還原度的方法，其特征在于將鉻鐵精礦與含鎳原料一起送入，使得借助于含鎳原料的量，實(shí)現(xiàn)鐵合金中金屬組分的所需還原度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于送入待送入熔煉爐中的材料總量的5-25重量％，優(yōu)選10-20重量％的含鎳原料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在熔煉過程中還原鉻鐵精礦中所含鉻的至少2.6%。
4.如上述任意權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在熔煉過程中還原鉻鐵精礦中所含鐵的至少37.4%。
5.如上述任意權(quán)利要求所述的方法，其特征在于與從鉻鐵精礦產(chǎn)生的球團(tuán)一起向熔煉爐中送入至少一部分含鎳原料。
6.如上述任意權(quán)利要求所述的方法，其特征在于至少一部分含鎳原料在送入熔煉爐前獨(dú)立于鉻精礦球團(tuán)進(jìn)行預(yù)處理。
7.如上述任意權(quán)利要求所述的方法，其特征在于至少部分地將氧化鎳送入熔煉爐作為含鎳原料。
8.如上述任意權(quán)利要求所述的方法，其特征在于至少部分地將鎳礦石和/或鎳精礦送入熔煉爐作為含鎳原料。
9.如上述任意權(quán)利要求所述的方法，其特征在于至少部分地將通過鎳礦石和/或鎳精礦的浸出和/或沉淀得到的含鎳中間產(chǎn)物送入熔煉爐作為含鎳原料。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于至少部分地將通過紅土鎳礦或硫化鎳礦或鎳精礦的加壓浸出得到的含鎳中間產(chǎn)物送入熔煉爐。`
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于至少部分地將通過紅土鎳礦或硫化鎳礦或鎳精礦的常壓浸出得到的含鎳中間產(chǎn)物送入熔煉爐。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于至少部分地將通過對紅土鎳礦或硫化鎳礦或鎳精礦的堆浸得到的含鎳中間產(chǎn)物送入熔煉爐。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于至少部分地將含鎳熔劑提取溶液的含鎳沉淀產(chǎn)物送入熔煉爐。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于至少部分地將來含鎳洗提溶液的含鎳沉淀產(chǎn)物送入熔煉爐。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于至少部分地將含鎳精制溶液的含鎳沉淀產(chǎn)物送入熔煉爐。
16.如權(quán)利要求1-9所述的方法，其特征在于部分地將含鎳精礦，部分地將通過鎳礦石和/或鎳精礦的浸出和/或沉淀得到的含鎳中間產(chǎn)物送入熔煉爐作為含鎳材料。
【文檔編號】C22C33/04GK103732774SQ201280029431
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月13日
【發(fā)明者】T·米克里, P·尼米里 申請人:奧托庫姆普聯(lián)合股份公司