フェロニッケル潜水弧炉 6.3MVA から 45MVA 減熱炉

I. 概要

フェロニッケルサブマージアーク炉 (還元炉としても知られています) は、フェロニッケル合金を製錬するために特別に設計された中核となる装置です。このシリーズは、6.3 MVA ～ 45 MVA の容量をカバーしており、中型、中型、大型、大型のフェロニッケル生産装置を網羅しています。フェロニッケルはステンレス鋼製造の重要な原料です。フェロニッケル炉は、電気エネルギーを使用してラテライト ニッケル鉱石中のニッケルと鉄の酸化物を金属状態に還元し、フェロニッケル合金 (FeNi) を形成します。

このプロセスは通常、RKEF (ロータリー キルン電気炉) プロセスの中核コンポーネントであり、成熟した技術と安定した製品品質などの利点があり、特に中国と東南アジアで広く使用されています。大きなフェロニッケル SAF は 30 ～ 72 MVA に達することがあります。

• 容量範囲: 6.3 MVA、12.5 MVA、16.5 MVA、25.5 MVA、33 M​​VA、40.5 MVA、45 MVA

• 炉のタイプ: 円形または長方形、固定式、低煙フード

• アプリケーション: フェロニッケル合金製錬

1% ～ 4% のニッケルを含む NiCrMo 構造用鋼は、引張強度対重量比が優れているため、自動車、機関車、機械の製造産業に最適です。これらの元素に加えて、耐摩耗性構造用鋼には炭素も含まれています。しかし、最も重要なニッケル含有鋼種とその最大の消費者はステンレス鋼と耐熱特殊鋼です。たとえば、Cr18Ni9Ti や Cr17Ni11Mo2 などの耐熱ステンレス鋼は、良好な熱間加工性を示し、機械、医療機器、国防、軽工業などに広く使用されています。

ニッケルは鋳鉄にわずかな黒鉛化効果をもたらし、パーライトを安定化し、フェライト含有量を減らします。したがって、鋳鉄中のニッケルは、良好な特性を備えた均一で一体化した組織の実現に貢献します。少量のニッケル (0.1% ～ 1.0%) を添加すると微細なパーライトが形成されますが、ニッケル含有量が高くなるとマルテンサイトおよびオーステナイト構造が生成されます。微細で安定したパーライトは鋳鉄に優れた被削性と硬度を与えます。そのため、自動車製造にはニッケル含有鋳鉄部品が使用されています。
 

II.動作原理

フェロニッケル SAF の動作原理は、サブマージ アーク製錬技術に基づいています。電極は電荷層の下深くで動作し、アークは電荷によって覆われます。チャージを通過する電流によって発生するアークエネルギーと抵抗熱が材料を一緒に加熱し、高温でニッケル酸化物と鉄酸化物を金属状態に還元します。

主な還元反応 (簡略化):

還元剤：コークスまたはセミコークス
温度：1450～1700℃

サブマージアーク運用の主な利点:

電極が電荷に浸漬され、熱損失が低減されます。

熱効率の向上

炉の内張りを直接のアーク放射から保護します
 

Ⅲ． RKEFのプロセスフロー

RKEF（ロータリーキルン電気炉）は現在、フェロニッケル製造の主流のプロセス技術であり、強力なプロセス適応性と高いニッケル回収率を特徴としています。このプロセスでは、フェロニッケル SAF とロータリー キルンを組み合わせて、完全な乾式冶金プロセス フローを形成します。

各ステージの詳細な説明

鉄含有量が低く、クロム、コバルト、モリブデンを含むニッケル鉄合金は、高温合金として使用される場合、一般にハステロイ耐食性ニッケル基合金と呼ばれます。 923℃での引張強さは最大233.24MPaに達します。 30% ～ 90% のニッケルを含む鉄ニッケル合金は高い透磁率を示し、電気および電子産業に適しています。たとえば、30% のニッケルと 70% の鉄を含むクライマックス合金です。ニッケル 80%、クロム 14%、鉄 6% で構成される合金は、歯科用途に使用される特殊な耐食性のばね材料です。ニッケルは貨幣や電池産業でも使用されます。