一種冶煉鎳鐵的方法和冶煉鎳鐵的設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬冶煉技術領域，尤其是涉及一種鎳鐵的冶煉方法和冶煉設備。
【背景技術】
[0002]現有的鎳鐵冶煉的方法主要有三種:高爐冶煉、電爐冶煉和化學冶煉，一種是高爐冶煉，現在常用的冶煉鎳鐵的高爐，都是直接采用原來煉鐵的高爐。但是鎳鐵礦石的冶煉過程和鐵礦石冶煉過程有很大的區別，一般的鐵礦石鐵含量很高，而鐵這種金屬具有很高的流動性，因此被還原出來的鐵在熔化狀態下可以自動流到高爐底部，但是鎳鐵礦種的鎳和鐵的含量都不是很高，而且鎳這種金屬的流動性很不好，所以鎳鐵被還原出來以后，在熔化狀態下容易粘在礦渣上，這就導致大量鎳鐵金屬隨著礦渣一起排出，造成浪費。
[0003]另外一種是電爐冶煉，這種冶煉方法投資很大，而且還有一個很大的缺點就是需要的用電量很高，但是鎳鐵礦所在的位置一般處于偏遠的山區，沒辦法提供如此多的電量。而且電爐整套設備投資都很大，一般企業承受不起。
[0004]最后一種能夠化學方法，這種方式投入的化學試劑量大，且對環境影響很大，現在已經基本沒有采用了。

【發明內容】

[0005]本發明針對現有技術中的不足，提供了一種冶煉鎳鐵的方法，能夠將礦石中的鎳成分從礦渣中分離出來，出礦率高。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決:一種冶煉鎳鐵的方法，其特征在于，包括如下步驟:將礦石破碎；將破碎后的礦石送入壓球機制球；將制得的球狀礦石和焦炭按照一定比例混合以后從冶煉爐的爐頂放入爐中；在所述冶煉爐中加熱引燃焦炭，并且不斷從進風口通入空氣維持焦炭的燃燒，所述進風口的吹入空氣的方向是傾斜向下，保持冶煉爐中的焦炭持續燃燒產生高溫，在作為還原劑的焦炭的作用下，礦石中的鎳和部分鐵被還原成金屬。運用本方法，進風口吹入的角度沿著水平面朝下，吹入的空氣可以將粘附在礦渣上的鎳和鐵的液體往下吹，將鎳和鐵成分從礦渣上分離出來，因此可以大大提高鎳的出礦率。而且運用本專利的方法，礦石冶煉主要依靠煤炭產生的熱能來完成，只需要一臺引風機往冶煉爐內吹入空氣就可以，所以對電能的要求不是很高，可以在電力基礎設施落后的地區實施。
[0007]上述技術方案中，優選的，所述進風口的吹入空氣的方向與水平面之間的夾角是5°到15°。這個角度太大，位于冶煉爐中間位置的某些礦石可能無法吹到，角度太小，也不能夠實現有效的分離，5°到15°這個角度范圍是我們經過多次實驗得出的一個合理范圍。
[0008]上述技術方案中，優選的，所述冶煉爐中的最高溫度保持在1400°C到1500°C之間。在1400°C到1500°C這個溫度范圍區間內，礦石中含有的鐵成分不會全部被還原成單質鐵，部分會被還原成氧化亞鐵。這一方面可以提高冶煉出來的鎳鐵中鎳的含量，而且氧化亞鐵可以帶走礦石中含有的憐和硫等成分，提尚冶煉出來的銀鐵的品味。
[0009]上述方案中，優選的，所述礦石中含有的水分在高溫和焦炭的環境下產生水煤氣，水煤氣在換熱器里面的燃燒室被點燃，空氣進入進風口之前先通過換熱器加熱后進入所述冶煉爐。空氣在進入冶煉爐前，先被換熱器加熱到400到500°C，這一方面可以大大節約能源，同時也可以去除鎳鐵中的有害物質。
[0010]上述方案中，優選的，所述水煤氣被送入換熱器前先經過粉塵分離器除塵。
[0011]上述方案中，優選的，所述還包括往冶煉爐中加入溶劑的步驟。
[0012]上述技術方案中，優選的，還包括往冶煉爐中添加石灰石的步驟。
[0013]—種用于冶煉鎳鐵的設備，包括冶煉爐和送料機構，所述冶煉爐的頂部設置有進料口和熱空氣出口，所述冶煉爐的側壁上從上往下依次設置有進風管、爐渣出料口和鎳鐵出料口，所述送料機構包括送料軌道、小車以及驅動小車在所述送料軌道上運動的驅動機構，送料軌道傾斜設置，送料軌道的一端位于地面以下，另一端位于冶煉爐的頂部上方，所述進風管沿著所述水平面朝下通入所述冶煉爐內。
[0014]上述技術方案中，優選的，所述進風管與水平面之間的夾角是5°到15。
[0015]上述技術方案中，優選的，所述進風管有18到20根，沿著所述冶煉爐的側壁周向均勻分布。傳統的高爐冶煉鎳鐵因為礦石經過燒結，所以4到6根進風管就能維持高爐的持續反應，因為我們是將沒有干燥過的鎳鐵礦石直接制球后投入冶煉爐中冶煉，所以沒有被空氣吹到的地方可能會燃燒不充分。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果是:運用本方法，進風口吹入的角度沿著水平面朝下，吹入的空氣可以將粘附在礦渣上的鎳和鐵的液體往下吹，將鎳和鐵成分從礦渣上分離出來，因此可以大大提高鎳的出礦率。而且運用本專利的方法，礦石冶煉主要依靠煤炭產生的熱能來完成，只需要一臺引風機往冶煉爐內吹入空氣就可以，所以對電能的要求不是很高，可以在電力基礎設施落后的地區實施。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明所述冶煉鎳鐵設備的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合【具體實施方式】和附圖對本發明作進一步詳細描述。
[0019]—種冶煉鎳鐵的方法，包括如下步驟:第一步，將礦石破碎以后，送入壓球機壓成球狀。礦石通過壓球機壓球后投入冶煉爐是為了讓礦石在冶煉爐內有空隙，便于空氣流通。礦石當中含有水分，使得破碎之后的礦粉具有一定的粘性，便于壓球機壓球以后不會不會散開。
[0020]第二步，將球狀的礦石連同焦炭、熔劑和石灰石按照一定的比例依次投入冶煉爐中。同時往冶煉爐的進風口通入空氣，通入空氣方向是沿著水平面向下，且空氣進入冶煉爐的角度為5至15°。首次使用時，冶煉爐底部需要先點燃焦炭，讓爐內的溫度達到焦炭的燃點以上，然后礦石連同焦炭和熔劑按照一定的比例依次投入冶煉爐中。以后使用時，只需要持續通入空氣就能維持燃燒。在進風口處，礦石的溫度達到1250°C到1450°C，在這個溫度下，礦石融