鎳鐵

鎳鐵一般按照品位即鎳含量進行分類，國內(nèi)比較流行的分類方法是根據(jù)冶煉的設備將鎳鐵分為高爐鎳鐵和電爐鎳鐵，其中高爐鎳鐵品味一般較低，大多含鎳8%以下，而電爐鎳鐵一般含鎳8%以上。

鎳鐵最大的用途為用于不銹鋼爐料，作為鎳的替代品，一般情況下，200系列不銹鋼直接可以用低品位的鎳鐵，300系列不銹鋼則用品位在8%以上的鎳鐵。

鎳鐵是含鎳量為20%-60%的鎳鐵合金，鎳鐵的熔點為1430-1480度，密度為8.1-8.4。鎳鐵的主成分為鎳與鐵，并含有少量鈷的鐵合金。礦物斷口鋸齒狀,不常見,以塊、粒狀集合體產(chǎn)出，呈鐵灰、深灰或黑色、條痕鐵灰色，不透明，新鮮面呈金屬光澤。鎳鐵中還含有碳、硅、硫、磷、鉻、銅等雜質(zhì)。主要用作煉鋼和鑄鐵的鎳添加劑。根據(jù)國際標準(ISO)鎳鐵按含鎳量分為FeNi20(15%~25%Ni)、FeNi30(25%~35%Ni)、FeNi40(35%~45%Ni)和FeNi50(45%~60%Ni)。又再分為高碳(1.0%~2.5%C)、中碳(0.030%~1.0%C)和低碳(<0.03%C);低磷(<0.02%P)與高磷(<0.030%P)鎳鐵。液態(tài)和固態(tài)時，鎳與鐵以任何比例互相溶解。

鋸齒狀斷口,此礦物不常見,以塊,粒狀集合體產(chǎn)出.鐵灰,深灰或黑色,條痕鐵灰色.不透明,新鮮面呈金屬光澤.

硅酸氧化礦可以用火冶法熔煉，經(jīng)還原、熔化和精煉得到鎳。還原時要爭取使氧化鎳完全變?yōu)榻饘冁?。熔化時鎳鐵將同較輕的渣分開。鎳鐵的含鎳量取決于部分還原過程的選擇能力。采用焦炭作還原劑，也可采用硅鐵作還原劑。為了除去粗鎳鐵中的雜質(zhì)碳、硫、磷和鉻，必須進行精煉。

在電爐中用碳直接部分還原煉制鎳鐵

在礦熱爐中采用碳熱法將礦石還原成鎳鐵，隨后進行精煉。霜 在矸90%

鎳鐵質(zhì)量不但取決于其含鎳的高低，即通常所說的品味的高低，而且還取決于其含有害雜質(zhì)量的大小，在鎳鐵中，不論是高爐冶煉還是電爐冶煉，均會產(chǎn)生S、P、SI、C這些雜質(zhì)，有些由于用礦的不同也會含銅、鈦等雜質(zhì)，由于鎳鐵用途主要用于不銹鋼冶煉，因此雜質(zhì)的高低會影響不銹鋼的性能和質(zhì)量水平。一般情況下，雜質(zhì)越低越好，但如果要得到優(yōu)質(zhì)的鎳鐵，則必須經(jīng)過精煉。

隨著中國不銹鋼產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，中國鎳資源貧乏的劣勢進一步地暴露，中國蓬勃發(fā)展的不銹鋼產(chǎn)業(yè)必須直面這兩個問題:

第一，鎳市定價權不在中國，國內(nèi)現(xiàn)貨鎳價格基本跟隨LME鎳波動;

第二，全球硫化鎳礦資源的逐漸減少和開采難度的增加勢必推高電解鎳生產(chǎn)成本，不銹鋼冶煉成本難免水漲船高。

鎳鐵當初作為電解鎳的一個替代品而出現(xiàn)，在經(jīng)歷了08年金融風暴的"洗禮"后，面對中國不銹鋼產(chǎn)業(yè)的繼續(xù)發(fā)展和全球硫化鎳礦資源急劇減少這樣的客觀局面，鎳鐵無疑正在迎來一個從單純的電解鎳替代品成長為制衡鎳價的一種杠桿商品的機會。

但是中國鎳鐵產(chǎn)業(yè)也面臨著如下問題。

第一，中國生產(chǎn)鎳鐵所用的紅土鎳礦主要依賴進口，隨著有色金屬價格持續(xù)高漲，許多礦業(yè)國家為了分享高價格帶來的高收益，陸續(xù)出臺了限制原礦出口或者增加原礦出口關稅等政策及相關法律，如印尼、剛果、蒙古等。由于鎳礦是整個鎳產(chǎn)業(yè)鏈的最上游，沒有資源控制權意味著沒有定價權，這對中國整個鎳產(chǎn)業(yè)以及包括不銹鋼在內(nèi)鎳下游應用行業(yè)都是一種威脅，因此實施"走出去"戰(zhàn)略，與國際主要鎳礦供應商形成戰(zhàn)略合作伙伴關系，積極投資當?shù)劓嚨V開采，成為中國降低風險的必由之路。

第二，中國鎳鐵冶煉的主要設備分別是高爐和礦熱電爐，根據(jù)國務院出臺的《鋼鐵產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》細則和今年4月7號《國務院關于進一步加強淘汰落后產(chǎn)能工作的通知》，在10年底前將淘汰300立方米及以下的高爐產(chǎn)能，在2011年底前將淘汰淘汰400立方米及以下的煉鐵高爐，而據(jù)本網(wǎng)了解，中國鎳鐵冶煉高爐主要爐容以128立方米居多，達到300立方米以上的極少，一旦國務院關于淘汰落后產(chǎn)能的政策真能得到徹底的貫徹，對中國鎳鐵行業(yè)尤其是高爐鎳鐵的沖擊無疑是巨大，而對不銹鋼行業(yè)也將產(chǎn)生重大影響，但是由于小高爐冶煉效率較低，污染和耗能雙高，冶煉工藝落后，從行業(yè)本身的健康發(fā)展來看優(yōu)勝劣汰是必然遵循的生存法則，隨著國家關于淘汰落后產(chǎn)能、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式?jīng)Q心的一步步地落實，中國鎳鐵生產(chǎn)的新格局或許也將由此催生。

轉(zhuǎn)爐作用

轉(zhuǎn)爐中構成一個爐室,以便用鎂來處理鑄鐵熔料.轉(zhuǎn)爐的爐壁構件的大小和形狀對在轉(zhuǎn)爐中處理鑄鐵熔料的效率,以及對獲得剩余鎂含量的精度均有決定性的影響.為了對這個影響進行最佳控制,爐壁構件的長度L按照公式L=600×T0.45×A來確定,而其高度H則按公式H=1.5L×A來確定.式中A是一個系數(shù),它的數(shù)值介于0.5至1.5之間,其具體數(shù)值取決于硫的重量含量在0.01%至0.15%之間的取值.它還取決于轉(zhuǎn)爐爐身中耐火材料襯料的厚度在40至150毫米之間的取值情況.

首先，從礦熱爐放出粗制鎳鐵水到鐵水包中，在這里向鐵水包內(nèi)加入蘇打灰，加入的比例是每噸鎳鐵水14kg，鎳鐵水中的硫可以降到0.015~0.08%。也可以向鐵水包中噴入鈍化的鎂顆粒，這需要用特殊的蒸發(fā)器將顆粒鎂噴入鐵包內(nèi)1.5m左右的深處。這種工藝可以將鎳鐵水中的硫含量降到0.015%以下(中國20多家鋼鐵公司從烏克蘭引進這種工藝，應用于高爐鐵水脫硫)。

將脫硫處理后的鎳鐵水上面的渣子倒掉以后，兌入到一座用酸性耐火材料做爐襯的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中。在酸性氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中，通過吹氧，硅被氧化，此時熔池的溫度快速提高。為了控制合適的熔池溫度，需要向爐內(nèi)加入生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的金屬廢棄物或者購入的含鎳的廢料。

經(jīng)過脫硅處理后的鎳鐵水再被裝入到一座相同噸位的堿性氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中，通過頂吹氧氣，去除鎳鐵水中的碳、磷及其它雜質(zhì)。為了造堿性的爐渣和降溫，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入石灰石。在有充足的含鎳廢料時，可以用石灰代替石灰石。

從堿性氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中出來的鎳鐵水中的雜質(zhì)含量已經(jīng)符合商品鎳鐵標準的要求，含鎳量提高到20%左右，可以作為商品鎳鐵出售。

因為硫可以在轉(zhuǎn)爐中脫除，因此可以將鐵水包脫硫和酸性轉(zhuǎn)爐脫硅合并在一個轉(zhuǎn)爐中進行。第一個轉(zhuǎn)爐是酸性轉(zhuǎn)爐，將其改造為頂?shù)讖秃洗禑挼膲A性轉(zhuǎn)爐，通過底吹氬氣(氮氣)，在這個轉(zhuǎn)爐中可以實現(xiàn)在還原性氣氛下脫硅和脫硫。

從第一個轉(zhuǎn)爐出來的鎳鐵水再進入第二個轉(zhuǎn)爐內(nèi)脫磷，在冶煉過程中要向爐內(nèi)加入石灰石，保證合適的冶煉溫度。在這個轉(zhuǎn)爐中冶煉合格的鎳鐵水送到鑄造車間鑄成塊，其含鎳金屬的量為20%。

電能的消耗占鎳鐵總成本的30%~33%。每噸商品鎳鐵的電力消耗與礦石的鎳含量相關，在礦石鎳含量為1.5%時，電能消耗約為600kWh/t干礦石。在礦石的鎳含量為2.5%時，每噸鎳鐵的電能消耗降到400kWh。

國外購入的含鎳1.5%~2.0%的氧化鎳礦石，其消耗量大致是12t/t鎳鐵。還原劑(無煙煤的煤粉)大約占礦石數(shù)量的8%;各種燃料的重量是50kg/t鎳鐵;氧氣80m3/t鎳鐵;石灰5kg/t焙燒前的礦石

一般鎳鐵冶煉企業(yè)將鎳鐵鑄成面包狀或塊狀，圖片如下

標準號 StandardNo: GB/T 25049-2010

中文標準名稱 StandardTitle in Chinese: 鎳鐵

首次發(fā)布日期 FirstIssuance Date: 2010-9-2

標準狀態(tài) StandardState: 現(xiàn)行

復審確認日期 ReviewAffirmance Date:

計劃編號 Plan No: 20077290-T-605

代替國標號 ReplacedStandard:

被代替國標號 ReplacedStandard:

廢止時間 RevocatoryDate:

采用國際標準號 AdoptedInternational Standard No: ISO 6501:1988

采標名稱 AdoptedInternational Standard Name: 鎳鐵 交貨技術條件

采用程度 ApplicationDegree: MOD

采用國際標準 AdoptedInternational Standard: ISO

國際標準分類號(ICS): 77.100

中國標準分類號(CCS): H42

標準類別 StandardSort: 產(chǎn)品

標準頁碼 Number ofPages:

標準價格(元) Price(￥):

主管部門 Governor: 中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會

歸口單位 TechnicalCommittees: 全國鋼標準化技術委員會

起草單位 DraftingCommittee: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司

本標準規(guī)定了煉鋼和鑄造用不同形態(tài)鎳鐵(錠、塊、粒)的交貨技術要求。

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可適用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

GB/T 21931.1 鎳、鎳鐵和鎳合金 碳含量的測定 高頻燃燒紅外吸收法 (GB/T 21931.1-2008，ISO 7524:1985，IDT)

GB/T 21931.2 鎳、鎳鐵和鎳合金 硫含量的測定 高頻燃燒紅外吸收法 (GB/T 21931.2-2008，ISO 7526:1985，IDT)

GB/T 21931.3 鎳、鎳鐵和鎳合金 磷含量的測定 磷釩鉬黃分光光度法(GB/T 21931.3-2008，ISO 11400:1992，IDT)

GB/T 21932 鎳和鎳鐵 硫含量的測定 氧化鋁色層分離-硫酸鋇重量法

GB/T 21933.1 鎳鐵 鎳含量的測定 丁二酮肟重量法(GB/T 21933.1-2008，ISO 6352:1985，IDT)

GB/T 21933.2 鎳、鎳鐵和鎳合金 硫含量的測定 高頻燃燒紅外吸收法 (GB/T 21933.2-2008，ISO 8343:1985，IDT)

GB/T 21933.3 鎳、鎳鐵和鎳合金 磷含量的測定 磷釩鉬黃分光光度法(GB/T 21933.3-2008，ISO 7520:1985，IDT)

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