镍铁_金属冶金_中国百科网
    
镍铁(ferronickel)
主成分为镍与铁，并含有少量钴的铁合金。镍铁中还含有碳、硅、硫、磷、铬、铜等杂质。主要用作炼钢和铸铁的镍添加剂。根据国际标准(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(15％～25％Ni)、FeNi30(25％～35％Ni)、FeNi40(35％～45％Ni)和FeNi50(45％～60％Ni)。又再分为高碳(1.0％～2.5％C)、中碳(0.030％～1.0％C)和低碳(<0.03％C)；低磷(<0.02％P)与高磷(<0.030％P)镍铁。
古代埃及、中国和巴比仑人都用陨铁制作器物。公元前206年以前，中国云南生产的白铜(成分为Cu约40％、Ni约32％和Zn约25％)，被欧洲人称为“中国银”。1751年瑞典矿物学家克朗斯塔特(A．F．Cronstedt)首先分离出镍。19世纪70和80年代，镍用于装甲钢板生产。20世纪初，不锈钢的发明使镍的消耗量剧增。因而也促进了氧化镍矿生产镍铁的发展。1909年美国伯利恒钢铁公司，曾用古巴玛雅利(Mayari)红土矿生产低镍铬铁，称玛雅利铁。从50年代起，相继建成一批用氧化镍矿生产镍铁的工厂。
性质和用途&&&& 镍的原子量为58．61、外层电子结构3d84s2、熔点1455℃、沸点2915℃、密度为8．9g／cm3(20℃)。镍与铁的二元系相图见图l。在液态和固态时，镍与铁以任何比例互相溶解。工业镍铁的物理性质如下：
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 熔化温度范围／℃&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 密度／g&cm-3
FeNi25&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& && 约8．1
FeNi55&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 约8．4
FeNi25C&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&约8．1
FeNi25CS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&约8．1
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &
镍的最大用途是生产不锈钢、耐热钢，其次是生产合金结构钢和合金铸铁。在钢铁工业中已经用镍铁代替部分金属镍。随着炼钢和铸铁工艺技术的发展，氧化镍也代替部分金属镍在特殊钢和合金铸铁中使用。
生产工艺&&&&&&&&&&& 氧化镍矿是冶炼镍铁的原料。它是由含镍的岩石风化、浸淋、蚀变、富集而成，故也称红土矿，氧化镍矿有两种类型：一种是褐铁矿型。含镍褐铁矿(Fe、Ni)O(OH)&nH2O中，氧化镍与铁的氧化物组成固溶体。镍褐铁矿一般含铁35％～45％。冶炼镍铁产生的炉渣用来生产钢。另一种是硅酸盐型。它的矿物为硅酸镁镍矿，(Mg、Fe、Ni、Co)6Si4O10(OH)8与镍蛇纹石(Mg、Fe、Ni、Co)3 Sil2O9。这类矿石含铁低，生产镍铁的炉渣用作建筑材料和生产肥料。氧化镍矿中的镍呈化学浸染状态，因而不能用选矿方法富集镍。氧化镍矿含有结晶水和附着水，入炉前要干燥脱水。NiO易被C、CO、Si、Fe还原，还原过程氧化镍先还原为镍，所以镍铁生产是以选择性还原为基础的生产方法。生产镍铁常用的方法有电碳热法，电硅热法，鼓风炉法及克鲁伯――伦恩(Krupp―Renn)法。
电碳热法&&& 新喀里多尼亚镍公司的多尼阿博(Doniambo)冶炼厂，生产镍铁的工艺流程见图2。用含Ni2.8％、Co0.06％、Fel3％、Cr2O32％、MgO24％、SiO237％和12％结晶水的氧化镍矿作原料。先在直径2.7m、长73m的回转窑内加热至760℃脱水。预热后的矿石加入12500kVA埋弧还原电炉内，炼出成分为Ni+C024％、Si3％、C2％、Cr1.6％的粗镍铁。日处理矿石量500t。干矿耗电能550kW&h／t。镍回收率93％。粗镍铁在铁水包内加苏打脱硫，然后装入酸性转炉精炼。得到精炼镍铁成分为29％Ni+Co，0.02％ C，0.02％Cr，0.05％Si，0.03％P和0.03％S。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &
希腊拉瑞姆纳(Larymna)矿冶公司的拉瑞姆纳厂，用自产的红土矿生产镍铁。红土矿是一种含镍钴铬铁的复杂矿。生产商品镍铁和电解阳极板(Ni+Co约90％)。炉渣用来生产钢。工艺流程见图3。矿石成分为Nn1.1％～1.6％，Fe2O354.30％，SiO215％，A12O3+TiO216.0％，Cr2O32.3％，CaO2.5％，MgO2.6％，P2O50.05％；烧损5.0％。红土矿与褐煤混合后装入直径4.2m，长90m的回转窑内，加热预还原，于900℃出窑，再与部分经预热的红土矿在16000kVA埋弧还原电炉内熔化、还原和渣铁分离。得到含Ni20％～25％的镍铁。将这种镍铁在转炉吹氧精炼，得到Ni>25％～90％的镍铁。Ni约90％的镍铁铸成阳极板供生产电解镍用。
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电硅热法&&&&&&&&& 美国汉纳(Hanna)矿业公司所属利得(Riddle)冶炼厂生产镍铁的工艺流程见图4。将从其附近矿山运来的氧化镍矿烘干、筛分，去掉含镍低(Ni约
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &
0.65％)的硬橄榄石矿。实际使用矿石含Nn1.60％～1.70%，Fe10％～15％．SiO245％～58％，MgO24％～32％，Cr0.8％～1．2％，A12O3l％～3％，烧损6％～8％，矿石在直径3m，长80m的回转窑内，用热煤气加热至650～700℃。窑内停留时间约1．5h，可去除全部附着水和60％～70％的结合水。每台回转窑每小时处理矿石45～50t。热矿石在14000kVA电炉内熔化成矿熔体，以后操作程序为：(1)从电炉内放出约11t矿熔体于反应包内；(2)将反应包放在渣包混合器的一侧，另一侧放有一个装有9～14t熔融粗镍铁的包；(3)将装有熔融粗镍铁的包升起，把粗镍铁迅速倒入装有矿熔体的包内，同时加入硅铁(45％Si)；(4)空包下落，提取装有反应物的包，迅速倒入空包内。从一个包倒入另一个包反复5次；(5)装有反应物的包镇静3rain，使金属粒下降。然后将包提起，将炉渣放入旁边的渣包中。每个反应周期为15～16min，产镍铁约400kg。包中镍铁重量超过12．7～13．6t时，便倒出一部分粗镍铁送2500kVA三相电炉内精炼。精炼电炉分两次装料共装3．6～4．1t粗镍铁。精炼过程加铁矿石和石灰脱磷，扒渣后再加石灰、萤石造渣。达到出炉温度后，加硅铁脱氧。出炉温度约1482℃。用浇铸机铸成重约15kg的锭。精炼后镍铁成分为：Ni48.5％，Co0.5％，S0.005％，P0.01％，C0.02％，Cr0.02％，Si0.9％；镍的回收率为90％；电耗62.7kw&h／kg。
克虏伯一伦恩法&&&&&& 这是将生产粒铁的方法应用于镍铁生产。工艺流程见图5。用硅镁镍矿(含Ni+
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &
Co2.7％～3.5％，Fe2O316％～20％，SiO238％～45％，MgO20％～25％，A12O30.5％～2.1％，水分约10％)作原料，还原剂用无烟煤(固定碳约80％，S0.24％～0.51％，P约0.02％)。石灰与沙作熔剂。将氧化镍矿加入适当的熔剂和煤，经粉碎、混合、装入回转窑中，进行熔融态还原焙烧。使大部分镍及一定量的铁被还原成海绵状金属。放入水槽中使渣变脆。经球磨机粉碎，使渣和金属分离；再经磁选选出金属，得到粒状镍铁。成分为：Ni+Co22％，S0.25％，P0.08％，C0.5％，Si0.1％。然后在电炉内熔化，除去杂质，得精炼镍铁成分为：Ni+Co26％，S0.03％，P0.03％，C0.15％，Cr0.1％，Si0.01％和Cu0.1％；镍回收率约90％。
鼓风炉法&&&&&&&&& 把氧化镍矿在回转窑内预热、干燥后，制成团块，与焦炭块一起加进鼓风炉内冶炼。生产出粗镍铁。再用苏打脱硫，制出高碳镍铁。其成分为：Ni+Co20％，S0.05％，P0.03％，C3％，Cr和Si2％。如需要生产低碳镍铁，可再用转炉精炼。
Copyright by ；All rights reserved.镍铁冶炼用电极的实践研究与探讨--《第23届全国铁合金学术研讨会论文集（上）》2014年
镍铁冶炼用电极的实践研究与探讨
【摘要】：本文通过对镍铁电炉的设备、生产工艺特点及环保节能效益的分析,对炭电极、镍铁专用石墨电极替代自焙电极的应用进行了研究和实践,以推进镍铁合金生产的技术进步。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TF33;TF644【正文快照】：
王金铎唐济革陶国新刘云峰(河北顺天电极有限公司保定中国074100)protection前言镜铁合金是生产结构钢、不锈钢和耐热祷钢的重要原料,可改善钢的抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力,广泛应用于机械、医疗、国防、轻工业等领域。 现在中国生产镍铁合金大多采用自焙电极,因为
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京公网安备75号有关于镍铁的冶炼设备及技术？_百度知道
有关于镍铁的冶炼设备及技术？
　　目前中国多靠进口红土镍矿冶炼镍铁，一台208m3的高炉年产量可达4万吨以上：1、江苏，但有两家企业产能均在4000吨以上， 以煤.6-4、焦炭作为原料，每年产含镍14%的镍铁为2，请见谅.8-1， 所需镍矿品味、山西恒升　　低镍下游产品　　本人非专业人士、内蒙居多，中镍铁下游产品.5%的矿石、江苏：原生氧化镍矿（回转炉干燥.5万千瓦的电炉，山西，高炉冶炼）-镍铁合金，镍矿品味.5%以上的氧化镍矿.5万吨左右　　高炉冶炼镍铁的最大特点是产量高，以冶炼10-15高镍铁为主.6% 用于生产镍铁.5% 用于高炉冶炼镍铁合金.8-1，电炉虽少.6-2，但规模较大，合金镍的含量为1。山东以高炉厂家为主。　　1.8-1，电炉冶炼）-镍铁 适宜处理、河南等区也有一定量的高炉企业：高炉生产企业。同时：矿热炉生产企业（鑫海科技和内蒙远程等）高镍镍铁下游产品。　　Ni 1：原生氧化镍矿（烧结炉烧结.1%的低镍高铁矿！望对你有所帮助，ni含量在1，主要生产企业、临沂元生：0，ni含量0.7%以上高镍镍矿。　　电炉炼镍铁产能较低，单台2：300系不锈钢 (奥氏体不锈钢)　　据我要不锈钢网调研统计：山东沾化庆翔，其中以山东：200系不锈钢　　4-6%镍铁----高炉冶炼，全国有镍铁生产企业70多家。　　镍含量不同。　　火法2.0%镍铁----设备高炉.5-2，国际上比较成熟的是火法冶炼，ni含量为10-30%，宁夏地区数量虽少。Ni 0、宁夏基本均以矿热炉为主，不详尽之处：　　火法1.6%中镍中铁 或者 高低配 主要生产企业，简单的介绍下.0%，内蒙，1，主要生产企业。　　火法分两种：200系 300系不锈钢　　10-15%镍铁----矿热炉，仅凭个人了解，用途不同.4-1
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在没使用镍铁之前，我国生产不锈钢用镍元素主要有3大来源：电解镍、镍铁和废不锈钢。其中，电解镍具有纯度高、含杂质低、熔点高（1400℃以上）、抗腐蚀性强等特点。在冷热状态下，电解镍的压力加工等机械性能良好，同时还具有特殊物理性能：磁性、磁伸、缩性、电真空性能好等特点，因而在工业上得到广泛应用。
但是，电解镍要通过低冰镍-高冰镍-电解镍三个生产环节才能获得，每吨近20万元，价格非常高。而镍铁的出现取代了电解镍和废不锈钢，直接用于不锈钢冶炼。镍铁里中高品位产品是按含镍量计价，即一个百分点乘以价格。如与电解镍相比，镍铁的优势体现在其对不锈钢原料成本的影响上。以镍板出厂价176000元/吨计算，现在含镍量10%的镍铁国内价格为1550元/镍&#8226;吨~1600元/镍&#8226;吨，即15500元/吨~...
镍铁的相关知识
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镍铁冶金技术及设备
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【图书描述】:本书介绍了火法生产镍铁所用镍矿资源及加工处理系统，火法生产镍铁理论、工艺、设备及技术进展。此外，本书对节能、环保、循环利用和有关标准给予了特别关注。附录中还辑录了生产常用技术资料。【内容简介】:&&&&《镍铁冶金技术及设备》共7章，主要介绍了火法生产镍铁所用镍矿资源及加工处理系统，火法生产镍铁理论、工艺、设备及技术进展。此外，《镍铁冶金技术及设备》对节能、环保、循环利用和有关标准给予了特别关注。附录中还辑录了生产常用技术资料。&&&&《镍铁冶金技术及设备》可供有关设计人员、研究人员和生产技术及管理人员参考使用，也可作为高校相关专业本（专）科、研究生选修教材
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