镍铁冶炼中硫的控制探讨 镍铁冶炼中硫的控制探讨 张伟摘 要：本文结合既往研究资料，首先简要分析了硫在镍铁当中的基本结构形式，探讨了镍铁在冶炼时的硫平衡情况，最后剖析了工艺对产品含硫的影响与控制，望能为此领域研究有所借鉴。Key：镍铁；冶炼；硫硫是一种比较典型的杂质元素，大多存在于镍铁当中；当前，各个国家所制定的镍铁标准当中，都对其含量有明显的限制，其等级不同，那么其含量便会存在差异，通常情况下，要求硫小于0.02%。针对我国镍铁生产而言，有着比较晚的起步，现阶段，还没有制定比较详细、全...
张伟
摘 要：本文结合既往研究资料，首先简要 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了硫在镍铁当中的基本结构形式，探讨了镍铁在冶炼时的硫平衡情况，最后剖析了工艺对产品含硫的影响与控制，望能为此领域研究有所借鉴。
Key：镍铁；冶炼；硫
硫是一种比较典型的杂质元素，大多存在于镍铁当中；当前，各个国家所制定的镍铁标准当中，都对其含量有明显的限制，其等级不同，那么其含量便会存在差异，通常情况下，要求硫小于0.02%。针对我国镍铁生产而言，有着比较晚的起步，现阶段，还没有制定比较详细、全面的镍铁国家标准。部分厂家根据自身发展需要，围绕其内部制定了镍铁质量标准与供货标准，硫通常需要满足≤0.1%与≥0.04%这两个等级。而对于生产厂家而言，其所生产的产品含硫量一般为0.01～0.6%之间，依据供货实况，镍铁含硫多位于0.05～0.16%这一期间内。在实际镍铁冶炼时，硫与诸如Fe、Ni等物质之间，容易发生稳定化合物，并且还能溶于镍铁当中，使其有着比较高的含硫量，因此，怎样控制留含量，意义重大。
1.硫在镍铁当中的基本结构形式
在整个镍铁当中，含有许多元素，且含量不同，比如Mn、Cr、C、Fe及Ni等，其中一些元素与硫相融合，能够构建不同的结构形式的硫化物，而且其稳定性也存在差异；此外，还需要指出的是，一些元素还会将硫在镍铁当中的活性予以改变，从多方面对镍铁含硫量产生影响。当硫于镍相融合，便会生成许多硫化物，比如NiS2、Nis及NI3S2等。一般情况下，主要存在Ni3S2，而对于NiS来讲，其小于熔点便能够开始分解，但在论述控制镍铁的各种资料中，许多研究将NiS当作分析依据。在大多镍铁产品当中，FE这一元素的含量最高，典型硫化物为FeS2、FeS等。当Mn、Cr与硫相融合，能够生成多种硫化物，比如MnS、CrS等，但通常情况下，在生产镍铁时，上述物质会影响镍铁的含硫量。还需要指出的是，针对CaS来讲，其相比于其它硫化物，有着最高的稳定性，而且大部分不溶于镍铁而MgS为其次，此物质对冶炼有利，或者是在精炼过程中，有助于镍铁含硫量的降低。此外，还需强调的是，在镍铁当中，如果存在C、Ni元素，那么能够增大S的活动系数，并且对镍铁含硫量的降低有利。
2.镍铁在冶炼时的硫平衡
在镍铁冶炼时，通常情况下，主要有3个环节的硫平衡，其一为镍矿预处理过程当中的硫平衡，其二是粗镍冶炼时的硫平衡，其三则为粗镍铁精炼时的硫平衡。基于硫平衡的系统化分析过程可知，受镍铁冶炼所采用工艺方式、原料及具体操作方面所存在不同等因素影响，在具体的硫平衡分析结果上，同样会存在差异。此外，还需要指出的是，在冶炼镍铁过程中，尤其是在精炼时，所采用的主料、敷料在具体的含硫范围上，有着比较大的波动。因此，对主辅料进行合理控制，能够更好的控制产品的含硫量。
2.1镍矿预处理硫平衡
针对镍矿烧结余出来来分析，其主要有两大类，其一为动态预处理，其二是静态预处理。针对静态预处理而言，实际就是在预处理镍矿时，以一种相对静止状态进行燃烧的预处理方法，比如带烧、土烧、箱烧等；而对于动态预处理而言，及镍矿在实际预处理时，与燃料始终处于一种相对运动状态，比如回转窑烧结等。需要指出的是，因相关数据比较缺乏，没有对那些动态预处理镍矿展开硫平衡分析，但有学者经实验得知，在烧结矿当中（矿煤与高硫煤相混合），在镍矿当中，其含硫从之前的0.005%，推升到烧结之后的0.32%，而对于那些不混合煤的大块镍矿，完成烧结后，其含硫则会升高到0.11%，因此，针对炉气当中的硫来讲，其在烧结时，会增加镍矿当中的硫含量。
2.2热电炉冶炼镍铁过程硫平衡
所选用的工艺不同，那么会存在不同的硫平衡情况，现以国内有长为例，就其在现实慎重中所收集到的数据进行硫平衡计算。计算依据为（1）烧结矿含有硫0.166%；（2）冶炼所用焦当中的硫含量为0.550%，而H2O的含量为13.52%。（3）石灰当中的硫含量为0.091%，每吨烧结矿当中加入石灰80kg。（4）精镍当中含硫0.166%，各吨烧结矿当中能够生成208.4kg，镍铁能够产生炉渣805kg，而炉渣当中的硫含量为0.112%。由于在实际冶炼时，对镍铁含硫量控制有高有低，受此影响，进入含金硫的占比，通常情况下，占硫带入总量当中的比重为15～24%。
3.工艺对产品含硫的基本影响分析
3.1辅料、原料当中硫含量对产品含硫所产生的影响
产地不同，镍铁当中的含硫量会存在比较大的差别。在烧结冶炼过程中，如果选用的是炭质原料，那么硫最高与最低之间可相差10倍，通常情况下，以相差3倍最为多见。此外，还需要指出的是，重油含硫高低同样会有明显的差异。因此，如果相关操作与冶炼工艺相同，那么原辅料当中含硫量的高低，会较大程度影响到冶炼粗镍当中的硫含量。有学者研究指出，将硫带入到镍矿烧结燃料当中，通常情况下，其占粗镍冶炼硫带入总量当中的比重为60%。伴随镍矿烧结所用燃料当中含硫量的持续增加，粗镍硫呈现出同比例升高情况。在精炼粗镍铁的一些环节当中，会有镍铁返硫的情况发生，精炼过程所用辅料当中会有比较高的含硫量，而返硫情况也会越发凸显，因此，不能轻视主辅料含量的作用。
3.2焦炭、镍矿成分特性对粗镍含流量所产生的影响
镍矿当中有着越高的Fe、Ni含量，在还原条件下，便会有着越多的金属量生成，而且矿耗也就越低，尤其是采用高铁镍矿，且在镍矿含硫与敷料含硫比较相近的情况，粗镍矿在含硫量上会出现大幅下降。在用含铬镍矿进行粗镍矿生产过程中，伴随粗镍矿的持续升高，含硫量也会随之而偏高。
4.结语
综上，针对镍矿冶炼来讲，其中的硫控制实为一个较为特殊的控制过程，无论从原料选择上，还是在镍矿预处理方面，再或者是在选择各种冶炼工艺上，运用同一工艺而选择各种具体操作，均会影响到镍矿含硫的控制。因此，需要准确分析各类影响，从根本上消除不良因素，提高镍铁冶炼中硫的有效控制。
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