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镍铁冶炼中硫的控制分析

2011年第5期

总第220期

铁合金

FERRo.ALLoYS

2011NO.5

ToL220

镍铁冶炼中硫的控制分析

胡凌标

(上海申佳铁合金有限公司上海中国200431)

摘要根据相关资料和实际生产数据对镍铁生产过程中镍矿烧结,硫平衡控制进行

了详细论述,并对镍铁采用不

同冶炼工艺操作的脱硫效果以及粗镍铁在不同精炼方式下的脱硫效果均作了相

应分析.

关键词镍铁硫控制

中图分类号TF644.3文献标识码B文章编号1001.1943(2011)05.0001-06ANALYSISOFSULPHURCONTROLINFERRNICKEL

SMELTING

HuLingbiao

fShanghaiShenjiaFerroalloyCo.,Ltd.,Shanghai200431,China)

AbstractThispaperdiscussedthecontrolofsulphurbudgetandnickeloresinteringinferronic

kelproductiveprocess

onthebasisofrelateddataandpracticalproductiondata,andalsoanalyzedthedesulfurationef

fectbydifferentsmelting

technologyoperationforferroniekelandthedesulfurationeffectbydifferentrefiningwayfor

roughferronicke1.

Keywordsferronickel,SUlfur,control

前言

硫作为杂质元素存在于镍铁之中,在各国的镍铁标准中.均有明确的含量限制,其等级不同含量也不同,一般要求Slt;0.02%和0.05%.

我国大规模的镍铁生产起步较晚,目前尚未发布镍铁国家标准.一些厂家制定的镍铁质量内部标准或供货要求标准,硫一般为S/gt;0.04%和?O.1%二种等级.生产厂家的产品含硫在0.01%,0.6%的范围波动.根据实际供货情况,镍铁含硫主要集中在0.05%,0.16%范围.

在镍铁冶炼过程中,S与Ni,S与Fe易生成稳定化合物.并能无限溶于镍铁之中.使粗镍铁的含硫量常处在偏高状态,因而,如何控制粗镍含硫及粗镍精炼降硫成为值得研究的课题.

1硫在镍铁中的结构形式及主要化学物理特性镍铁中存在不同含量的Nj,Fe,C,si,Cr,Mn等

元素.其中部分元素与S组成结构形式不同,稳定性不同的硫化物;另外部分元素,改变硫在镍铁中的活性.从不同角度影响镍铁含硫量的高低.

硫与镍能生成如下硫化物:Ni3S2,Ni5,NiS,

NiS,NiS,NiS2.通常情况下,以Ni3S2存在为主,NiS在熔点以下便开始分解,但在对镍铁硫控制论述中,不少资料以NiS作为分析依据.

在绝大多数的镍铁产品中,含量最高的元素为

FeS和FeS2.Fe.主要的硫化物为

Cr,Mn与S能生成CrS,MnS等硫化物,但在一般镍铁生产中其对镍铁含硫的影响,可不作考虑,但镍铬合金生产时则另作考虑.

镍铁冶炼(包括精炼)还涉及到Na2S,CaS等硫

化物对镍铁含量的影响.

表l为相关硫化物的含硫量及生成热数据.NiS,FeS可无限溶于铁水之中.在以焦炭作为还原剂火法冶炼氧化镍矿时生成的镍铁,其含硫量在0.01%,0.6%范围波动.

表1中CaS与其他硫化物相比稳定性最高,且几乎不溶于镍铁,其次是MgS,Na.S,有利于冶炼或精炼操作中降低镍铁含硫量.

作者简介胡凌标男,1941年出生,1966年毕业于北京钢铁学院冶金炉专业,教授级

高级工程师.

收稿日期2011.o8.14

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2.铁合金2011年

镍铁中Ni,C元素的存在,可使S的活度系数增大.有利于降低镍铁含硫量.

2镍铁冶炼过程中硫平衡分析

镍铁冶炼过程一般存在如下三个环节的硫平衡,一是镍矿预处理过程硫平衡,二是粗镍冶炼过程硫平衡.三是粗镍精炼过程硫平衡.

从硫平衡分析过程可以看出:受镍铁冶炼过程所用的原料,采取的工艺方式及具体操作差异的影响.硫平衡分析结果不尽相同.笔者仅对国内采用较为普遍的工艺作相应分析.

表2是根据资料及实际生产数据收集整理的镍铁冶炼,精炼过程所用主,辅料硫的波动范围.表2镍铁冶炼,精炼所用主,辅料含硫范围数据Tab.2Sulfur-containingscopedataofmainandauxiliarymaterialforferronickelsmeltingan

drefining

从表2数据可以看出:镍铁冶炼