鎳鐵

在煉鋼工業中作為合金元素添加劑，可提高鋼的抗彎強度和硬度，在鑄鐵中可使其結構均勻，密度提高，也可用作含鎳或含鎳鉻鑄鐵軋輥及其他鑄造合金加入劑。

基本介紹

• 中文名：鎳鐵
• 外文名：Ferronickel
• 含鎳量為：20%-60%
• 熔點為：1430-1480度
• 實施日期 ： 2010-6-1
• 發布日期 ： 2010-9-2

主要成分

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，並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、矽、硫、磷、鉻、銅等雜質。主要用作煉鋼和鑄鐵的鎳添加劑。根據國際標準(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。液態和固態時，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,粒狀集合體產出.鐵灰,深灰或黑色,條痕鐵灰色.不透明,新鮮面呈金屬光澤.

鎳鐵冶煉

矽酸氧化礦可以用火冶法熔煉，經還原、熔化和精煉得到鎳。還原時要爭取使氧化鎳完全變為金屬鎳。熔化時鎳鐵將同較輕的渣分開。鎳鐵的含鎳量取決於部分還原過程的選擇能力。採用焦炭作還原劑，也可採用矽鐵作還原劑。為了除去粗鎳鐵中的雜質碳、硫、磷和鉻，必須進行精煉。

在電爐中用碳直接部分還原煉製鎳鐵

在礦熱爐中採用碳熱法將礦石還原成鎳鐵，隨後進行精煉。霜 在矸90%

鎳鐵分類

鎳鐵一般按照品位即鎳含量進行分類，國內比較流行的分類方法是根據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。

鎳鐵用途

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

鎳鐵質量

鎳鐵質量不但取決於其含鎳的高低，即通常所說的品味的高低，而且還取決於其含有害雜質量的大小，在鎳鐵中，不論是高爐冶煉還是電爐冶煉，均會產生S、P、SI、C這些雜質，有些由於用礦的不同也會含銅、鈦等雜質，由於鎳鐵用途主要用於不鏽鋼冶煉，因此雜質的高低會影響不鏽鋼的性能和質量水平。一般情況下，雜質越低越好，但如果要得到優質的鎳鐵，則必須經過精煉。

產業展望

隨著中國不鏽鋼產業的迅速發展，中國鎳資源貧乏的劣勢進一步地暴露，中國蓬勃發展的不鏽鋼產業必須直面這兩個問題：

第一，鎳市定價權不在中國，國內現貨鎳價格基本跟隨LME鎳波動；

第二，全球硫化鎳礦資源的逐漸減少和開採難度的增加勢必推高電解鎳生產成本，不鏽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，在經歷了08年金融風暴的“洗禮”後，面對中國不鏽鋼產業的繼續發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槓桿商品的機會。

但是中國鎳鐵產業也面臨著如下問題。

第一，中國生產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高漲，許多礦業國家為了分享高價格帶來的高收益，陸續出台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。由於鎳礦是整個鎳產業鏈的最上游，沒有資源控制權意味著沒有定價權，這對中國整個鎳產業以及包括不鏽鋼在內鎳下游套用行業都是一種威脅，因此實施“走出去”戰略，與國際主要鎳礦供應商形成戰略合作夥伴關係，積極投資當地鎳礦開採，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，根據國務院出台的《鋼鐵產業調整和振興規劃》細則和今年4月7號《國務院關於進一步加強淘汰落後產能工作的通知》，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，而據本網了解，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，一旦國務院關於淘汰落後產能的政策真能得到徹底的貫徹，對中國鎳鐵行業尤其是高爐鎳鐵的衝擊無疑是巨大，而對不鏽鋼行業也將產生重大影響，但是由於小高爐冶煉效率較低，污染和耗能雙高，冶煉工藝落後，從行業本身的健康發展來看優勝劣汰是必然遵循的生存法則，隨著國家關於淘汰落後產能、轉變經濟發展方式決心的一步步地落實，中國鎳鐵生產的新格局或許也將由此催生。

轉爐作用

轉爐中構成一個爐室,以便用鎂來處理鑄鐵熔料.轉爐的爐壁構件的大小和形狀對在轉爐中處理鑄鐵熔料的效率,以及對獲得剩餘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是一個係數,它的數值介於0.5至1.5之間,其具體數值取決於硫的重量含量在0.01%至0.15%之間的取值.它還取決於轉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，從礦熱爐放出粗製鎳鐵水到鐵水包中，在這裡向鐵水包內加入蘇打灰，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器將顆粒鎂噴入鐵包內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，套用於高爐鐵水脫硫）。

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

經過脫矽處理後的鎳鐵水再被裝入到一座相同噸位的鹼性氧氣頂吹轉爐中，通過頂吹氧氣，去除鎳鐵水中的碳、磷及其它雜質。為了造鹼性的爐渣和降溫，向轉爐內加入石灰石。在有充足的含鎳廢料時，可以用石灰代替石灰石。

從鹼性氧氣頂吹轉爐中出來的鎳鐵水中的雜質含量已經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。

因為硫可以在轉爐中脫除，因此可以將鐵水包脫硫和酸性轉爐脫矽合併在一個轉爐中進行。第一個轉爐是酸性轉爐，將其改造為頂底複合吹煉的鹼性轉爐，通過底吹氬氣（氮氣），在這個轉爐中可以實現在還原性氣氛下脫矽和脫硫。

從第一個轉爐出來的鎳鐵水再進入第二個轉爐內脫磷，在冶煉過程中要向爐內加入石灰石，保證合適的冶煉溫度。在這個轉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乾礦石。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

一般鎳鐵冶煉企業將鎳鐵鑄成麵包狀或塊狀，圖片如下

鎳鐵

鎳鐵

標準號 StandardNo： GB/T 25049-2010

中文標準名稱 StandardTitle in Chinese： 鎳鐵

首次發布日期 FirstIssuance Date： 2010-9-2

標準狀態 StandardState： 現行

複審確認日期 ReviewAffirmance Date：

計畫編號 Plan No： 20077290-T-605

代替國標號 ReplacedStandard：

被代替國標號 ReplacedStandard:

廢止時間 RevocatoryDate：

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

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

採用程度 ApplicationDegree： MOD

採用國際標準 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： 產品

標準頁碼 Number ofPages:

標準價格(元) Price(￥)：

主管部門 Governor： 中國鋼鐵工業協會

歸口單位 TechnicalCommittees： 全國鋼標準化技術委員會

起草單位 DraftingCommittee： 山西太鋼不鏽鋼股份有限公司

本標準規定了煉鋼和鑄造用不同形態鎳鐵(錠、塊、粒)的交貨技術要求。

下列檔案中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用檔案，其隨後所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用於本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協定的各方研究是否可適用這些檔案的最新版本。凡是不注日期的引用檔案，其最新版本適用於本標準。

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）

……