【CE79页】25500kVA镍铁矿热炉工程项目可行性投资论证建议报告.doc文档整理版

国内外镍铁矿热炉技术现状国内外铜镍精矿矿热炉技术现状目前，国内外采用矿热炉熔炼硫化铜镍精矿冶炼厂主要有中国金川磐石吉林镍业公司云南冶炼厂前苏联北镍贝辰加诺里斯克，加拿大汤普森鹰桥南非瓦特瓦尔恩施皮雷森杰兹卡兹干皮尔多普等厂。

般来说，加拿大南非等国家矿热炉机械化自动化程度均较高，前苏联次之，我国基本上是停滞不前。

主要是因为年以后我国有色冶金重点放在发展闪速炉冶炼技术，关于矿热炉技术工程化研究，文献报道不多，可资利用工程数据及设计资料十分有限。

我国用大型矿热电炉熔炼铜镍精矿已经年多历史了。

先后作层镁铬砖与立式冷却水套冷却壁之间，顶紧冷却水套砌筑小块微孔碳砖。

大块碳砖砌筑，其余层均采用具有双向错台外形特征特异型大块砖砌筑，以获得持续稳定密封效果。

炉墙仍然采用永久层和工作层砌体结构方式。

侧壁中下部反应区熔池区工作层由具有凹凸镶嵌形状镁铬大块制品构成，侧壁上部砌筑标普型镁砖。

工作层镁铬砖与立式冷却水套冷却壁之间，顶紧冷却水套砌筑小块微孔碳砖。

小块微孔碳砖与镁铬砖设宽度填料缝，缝中填充高性能碳素捣打料。

炉壳高度。

宽度填料缝，缝中填充高性能碳素捣打料。

综上得出炉底厚度为，炉墙厚度则炉壳内径侧壁中下部反应区熔池区工作层由具有凹凸镶嵌形状镁铬大块制品构成，侧壁上部砌筑标普型镁砖。

工炉墙仍然采用永久层和工作层砌体结构方式。

炉底石墨碳砖采用大块碳砖砌筑，其余层均采用具有双向错台外形特征特异型大块砖砌筑，以获得持续稳定密封效果。

炉底上部工作层由层高度为镁铝砖石墨碳砖与炉底钢板之间设置有冷拔无缝钢管工字钢组成炉底冷却装置。

部分内容简介注料和高度石墨碳砖与高度镁碳砖构成。

石墨碳砖与炉底钢板之间设置有冷拔无缝钢管工字钢组成炉底冷却装置。

炉底上部工作层由层高度为镁铝砖层高度为镁铬砖构成。

炉底石墨碳砖采用大块碳砖砌筑，其余层均采用具有双向错台外形特征特异型大块砖砌筑，以获得持续稳定密封效果。

炉墙仍然采用永久层和工作层砌体结构方式。

侧壁中下部反应区熔池区工作层由具有凹凸镶嵌形状镁铬大块制品构成，侧壁上部砌筑标普型镁砖。

工作层镁铬砖与立式冷却水套冷却壁之间，顶紧冷却水套砌筑小块微孔碳砖。

小块微孔碳砖与镁铬砖设宽度填料缝，缝中填充高性能碳素捣打料。

综上得出炉底厚度为，炉墙厚度则炉壳内径炉壳高度。

物料需求与煤气发生量全部使用拉兹红土矿红土矿冶炼镍铁需红土矿焙砂，红土矿干矿，红土矿湿矿焦炭石灰。

矿热炉每小时产生炉气量为。

冶炼电耗估算全部使用红土矿红土矿冶炼镍铁需红土矿焙砂，红土矿干矿，红土矿湿矿焦炭。

矿热炉每小时产生炉气量为。

全部使用拉兹红土矿红土矿进行冶炼，冶炼镍铁所需红土矿焙砂冷料为，此时冶炼镍铁理论冶炼电耗为镍铁。

若采用热装法冶炼镍铁时，冶炼镍铁理论上节约电能镍铁。

故用热装法冶炼镍铁，红土矿预还原焙砂温度达以上，其冶炼理论电耗镍铁。

国内外镍铁矿热炉技术现状国内外铜镍精矿矿热炉技术现状目前，国内外采用矿热炉熔炼硫化铜镍精矿冶炼厂主要有中国金川磐石吉林镍业公司云南冶炼厂前苏联北镍贝辰加诺里斯克，加拿大汤普森鹰桥南非瓦特瓦尔恩施皮雷森杰兹卡兹干皮尔多普等厂。

般来说，加拿大南非等国家矿热炉机械化自动化程度均较高，前苏联次之，我国基本上是停滞不前。

主要是因为年以后我国有色冶金重点放在发展闪速炉冶炼技术，关于矿热炉技术工程化研究，文献报道不多，可资利用工程数据及设计资料十分有限。

我国用大型矿热电炉熔炼铜镍精矿已经年多历史了。

先后建成六台大型矿热电炉，总容量达，在我国铜镍生产中发挥了重要作用，创造了可观经济效益。

曾经云南冶炼厂先后建设两台电炉是当时我国建设第台大型炼铜矿热电炉，熔炼制粒焙烧铜精矿。

该电炉年月投产，当时是根据原苏联五十年代技术设计建造，炉用变压器由台单相变压器组成，总容量为，电极直径，炉型为六电极矩形炉。

电极采用卷扬机升降，用钢带吊挂人工下放，导电系统用软电缆，电极孔基本没有采用密封。

投产时花了四个月时间才使炉况基本稳定下来，初期生产很不正常，前三年每吨炉料电耗指标均在以上。

年投产金川熔炼镍精矿焙砂号矿热电炉，也是六电极矩形电炉，采用台单相变压器供电，炉料经皮带运输机箕斗圆盘给料机上料刮板运输机送入料仓，炉料进入矿热电炉进行冶炼。

炉体和云冶电炉基本相同，电极则是采用液压结构。

投产虽较顺利，但初期生产也不稳定，多次发生漏炉断电极漏油着火等重大事故，前三年每吨焙砂电耗也都在以上，此期间最高供电功率为左右，日处理能力不过物料。

云冶和金川经过长期生产实践，已逐步掌握了电炉熔炼技术，并对电炉进行了多方面改造，使电炉生产能力大大提高，基本杜绝了重大事故发生，单位电耗显著下降。

当时云冶电炉电耗已下降到料以下，金川电炉电耗曾也降到了焙砂。

二十世纪七十年代建设磐石镍矿熔炼镍精矿干燥球团矿热电炉，由台三相变压器供电，为三电极矩形电炉。

该电炉吸取云冶金川经验，革新了炉体结构，虽然电极也用卷扬升降，但改为直流电动机传动，而且用可控硅自动控制另外用软铜带导电系统代替了原来软电缆导电系统，设计了防磁电极孔密封装置。

该电炉年已顺利投产，未发生任何事故，生产稳定，开始就取得了电耗干料指标。

可以看出，我国铜镍矿热电炉冶炼技术从二十世纪八十年来已有了很大发展，备料操作设备电气等方面都取得了不少进步。

但目前基本上仍处于这时期装备水平，主要是因为闪速炉冶炼技术发展，使得矿热炉技术几经边缘化，近二十年来几乎没有任何重大改进。

如云铜公司年引进投产了艾萨炉炼铜技术，矿热炉只是作为艾萨炉停产时备用生产设备。

金川集团公司也引进了闪速炉冶炼冰镍，随后矿热炉就基本停产，近年来为了实现做大做强目标，才又重开矿热炉，用以冶炼铜精矿。

国内目前各厂基本上均系人工凭经验配料与加料。

只有磐石镍矿曾在年，为改善电炉技术经济指标和加料操作条件，取消手动闸板阀，采用了自行开发炼镍矿热炉电振自动密封加料方法，效果较好。

它是由电磁振动给料机下料管处设置活动弧形密封板和控制箱盘控制线路元件组成，分别安装在电极之间炉顶两侧。

左右分别各设计组，有单独控制盘和控制箱及操作室。

表为国内大型矿热炉主要结构参数及技术经济指标，表为国外大型矿热炉主要结构参数及技术经济指标。

表国内大型矿热炉主要结构参数及技术经济指标名称云南冶炼厂号炉云南冶炼厂号炉金川集团处理物料铜镍矿铜镍矿铜镍精矿处理炉料量炉子内部尺寸长宽高炉底面积电极中心距或分布圆直径电极直径电极数量根电炉额定容量变压器二次侧电压变压器二次侧最大电流炉底单位面积功率熔池深度锍层厚度锍放出口数量锍放出口距炉底高度放渣口数量渣放出口距炉底高度电极电流密度单位能耗电极糊单耗每日电极压放长度电极插入深度表国外大型矿热炉主要结构参数及技术经济指标名称北镍公司彼阡克诺林公司汤姆逊瓦特范尔今贾恩施皮雷森处理物料铜镍矿铜镍精矿铜镍精矿铜镍精矿铜镍精矿铜镍精矿铜精矿铜精矿炉子内部尺寸长宽高或直径炉底面积分布圆直径电极直径电极数量根电炉额定容量变压器二次侧电压变压器二次侧最大电流炉底单位面积功率熔池深度锍层厚度锍放出口数量放渣口数量放渣口距炉底高度电极电流密度吨料单位能耗吨料电极糊单耗吨料烟气量吨料耗水量每日电极压放长度国外氧化镍矿红土矿生产镍铁矿热炉技术现状国外先后采用矿热炉熔炼氧化镍矿红土矿冶炼厂主要有法国镍公司新喀里多尼亚多尼安博冶炼厂日本太平洋金属公司八户冶炼厂日本住友金属矿业公司日向冶炼厂印度尼西亚阿尼卡坦姆邦公司波马拉厂印度尼西亚国际镍公司梭罗阿科厂多米尼加鹰桥镍公司圣多明各厂哥伦比亚塞罗马托莎公司蒙特利巴诺厂希腊拉瑞姆纳公司美国汉纳矿业公司乌克兰公司马其顿公司委内瑞拉公司巴西公司等等。

上述这些冶炼厂冶炼红土矿生产镍铁合金，大都是采用工艺流程，即回转窑电炉法，又称法。

虽然都是采用工艺，但每个冶炼厂具体工艺制度都不尽相同，比如红土矿脱水温度，是否在回转窑中进行预还原等。

法国镍公司新喀里多尼亚多尼安博冶炼厂法国镍公司新喀里多尼亚多尼安博冶炼厂于年建立法。

先后建设电炉八台，电炉三台。

该法借助于新喀里多尼亚矿石高镍低铁与比值适度，不需加熔剂，即可产出含镍铁，而且矿石中铁被还原，进入渣中，渣含镍仅左右，所以镍回收率相当高。

由于采用覆盖式熔池，低电极插入，炉顶温度低，电耗仅干矿。

电炉入炉矿石块度为，经回转窑煅烧后，进入电炉，同时加入约焦炭，在电炉中镍铁还原后，得到粗镍铁合金，再经精炼后得到镍铁产品。

电炉，直径，设计日处理矿石量。

熔炼干矿电耗为。

三电极埋弧操作，常用二次电压为。

电极插入深度根据炉渣电导自动控制。

哥伦比亚塞罗马托莎公司蒙特利巴诺厂哥伦比亚塞罗马托莎公司蒙特利巴诺厂电炉为圆形电炉，炉膛内径为，炉壳有特殊冷却装置以保护炉墙。

炉顶用吊顶。

满负荷运行时二次电压为，电极直径为自焙电极。

日本住友金属矿业公司日向冶炼厂日本住友金属矿业公司日向冶炼厂热力学数据等，见表和表。

表原料及产物温度入炉物料产物红土矿焙砂焦炭石灰镍铁水炉渣炉气表溶入铁中元素对铁熔点降低值元素含时使铁熔点降低值元素含时使铁熔点降低值假设矿热炉为绝热体系，热平衡项目有热支出元素还原热镍铁水物理热炉渣物理热炉气物理热炉盖冷却水所带走热量热收入电能成渣反应放热金属元素熔解热热平衡计算过程如下以红土矿焙砂为基础进行计算。

计算热支出元素还原热各元素还原消耗热及总量见表。

表元素还原消耗热量组元化学反应合计镍铁水物理热根据镍铁水化学成分及表，可计算镍铁水熔点。

设镍铁水熔点为，则等元素在熔化。

镍铁水中主要成分为，被还原元素从上升到时所需热量即镍铁水物理热。

计算公式式中，为不同温度段摩尔热容，为相变热，为熔化热，其中，则计算过程如下元素升温热