专利名称：：镍合金铁或镍合金钢制造中镍红土的熔化的制作方法
技术领域：
：本发明涉及在精炼反应器中镍合金铁浴的制造方法。更具体地说，通过向含有溶解的准金属还原剂和碳还原剂的铁/矿渣浴混合物中加入镍红土矿石来获得至少一些在镍合金铁浴中的镍个体。当所述浴混合物在由准金属还原剂支持的还原条件下剧烈搅拌时，该方法可经济有效地从熔融镍红土矿石中回收镍个体。碎碴中所含的镍个体的价格约为镍铁(含合)中的镍个体的80％。两个镍个体的来源构成了制造镍合金不锈钢的很昂贵的材料。由于将镍从含镍量一般少于3％(重量)的矿石中释放出来的高的生产成本，镍铁(合金)或镍粒中的镍个体是昂贵的。镍矿石有两种同属型，即硫化物和红土。在含硫矿石中，镍主要作为无机物镍黄铁矿—一种也可与磁黄铁矿和黄铜矿共存的硫化镍—铁的形式存在。含硫矿石一般含有1-3％(重量)的镍和不同数量的Cu和Co。使用粉碎、研磨和泡沫浮选来浓缩有价值的各种金属而尽可能多地将脉石去除。然后，可使用选择性浮选和磁分离来将提浓物分为在高温冶金术中进一步处理的富镍、富铜和富铁部分。通过将提浓物进行焙烧过程以除去近一半的硫的同时，氧化铁可获得镍的进一步浓缩。将提浓物在1200℃下熔化以制得由Ni、Fe、Cu和S组成的物质，并将矿渣除去。所述物质可置于转炉中并用空气吹以进一步氧化铁和硫。根据Fe-Cu-Ni-S相转变图的指示，通过冷却所述物质，硫化镍—铁和硫化铜的单独晶体将分离沉淀出来。经粉碎和研磨后，通过泡沫浮选，含两种晶体的硫化物部分被分成硫化铜和硫化镍—铁提浓物。硫化镍—铁提浓物经过几个能量更强烈的阶段后产生镍铁合金和镍粒。在流化床中硫化镍—铁可转化为颗粒状的镍—铁氧化物溶渣，通过电解从中可制得镍阴极。或者镍—铁提浓物在氯化法中可转化为碳酰镍和碳酰铁以分解成镍和铁的粉末。镍红土矿石由镍铁(合金)岩石的风蚀所形成。通过风蚀来自岩石的镍和铁被下行水所溶解并只再沉积于较低的区域。通过这个过程，足够富集镍的该区域被作为镍矿石来采掘。这些矿石含高达30％的水(包括化学键合水和游离水)。该镍和铁与水化学键合，并可作为含镍平均为0.8-1.5％的镍铁针铁矿(Fe，NiOOH)的形式出现，或作为镍含量为1.8-3.5％的水合硅酸镍—锰(暗镍蛇纹石)的形式出现。这些矿石可含有不超过0.2％的与镍和铁一起被降水所吸附的钴。我们知道通过将部分干燥、含镍的红土矿石直接送入具有用于吹动搅拌气的顶吹(topblown)氧枪和底部风嘴的精炼容器来生产不锈钢。这种矿石最多含有3％的镍以及超过80％重量的转化为矿渣的干矿石。美国专利5047082公开了在氧转炉中使用低硫含镍矿石代替镍铁(合金)以获得所需的镍个体来制造不锈钢。该镍矿石被溶于熔融铁中的碳和存在于矿渣中的碳所还原。美国专利5039480公开了在转炉中通先后过连续熔化和还原含镍矿石和铬铁矿石来制造不锈钢。这些矿石被溶于铁浴中的碳所还原。镍矿石被熔化和还原后，在铬铁矿石加到铁浴中之前，将矿渣从转炉中取出进行铁浴的脱磷和脱硫作用。由于红土矿石含有少量的硫，制造不锈钢的镍个体的主体可来自这种类型的矿石。然而，大量伴随着镍个体的矿渣除精炼步骤外还需要一个独立的耗大量能量的熔化步骤，这就需要增加处理时间并可能需要一个独立的反应器。在铁的精炼期间，浴硫含量的控制是一个古老而又广泛的课题。自从铁在早期的高炉中熔化以来就知道矿渣与熔融铁接触提供了一条除去一些源自作为燃料的焦碳的硫的途径。最近，对于精炼期间硫去除所确定的关键因素包括控制作为矿渣气体氧分压函数的矿渣碱度以及矿渣温度。美国专利5575829(此处作为参考文献并入本文)提出了在精炼期间紧接着还原阶段通过将含硫的镍提浓物加到铁浴中来获得用于镍合金钢的镍个体的技术。对于给定的矿渣硫溶解度以及合金硫的规格，可以这种方式获得的镍个体的数量取决于由矿渣可得的矿渣重量以及后续矿渣的数量。然而，因为精炼容器中源自电弧炉中固体进料熔化的总硫载荷是低的，因此在常规用镍合金的不锈钢的精炼期间通常达不到矿渣硫的溶解度极限。所以，精炼容器中矿渣的脱硫能力未能充分利用。增加矿渣重量，浴中残余还原剂的存在以及矿渣组分的控制都可增加该未能充分利用的程度。加入更多的矿渣、延长循环时间来制造合金，但对生产成本可造成不利影响，当精炼情况为钢铁制造厂的生产率时更是如此。增大熔炼反应器可由矿渣调节到更高的矿渣重量，但这需要增加资本支出。因此，长期存在着在无须连续矿渣或主要成本支出的情况下，直接从镍矿石和提浓物中获得额外的镍个体的需要，藉以进一步降低用于制造镍合金铁或镍合金钢如低碳钢、铁素体不锈钢、双联体不锈钢和奥式体不锈钢的镍合金个体的成本。还进一步需要通过直接由镍矿石和提浓物获得的镍个体制造镍合金铁和镍合金钢时更好地利用精炼容器的脱硫能力。本发明涉及镍合金铁浴的制造方法，通过在含有精炼反应器中熔化的准金属还原剂和碳还原剂的铁/矿渣浴混合物中熔化镍红土矿石来产生至少一些铁浴的镍合金个体。当所述浴混合物被剧烈搅拌以及通过注入氧由准金属和碳还原剂的氧化部分提供的热量来熔化镍红土矿石时，本发明可经济地回收镍个体。在一优选的实施方案中，该氧化步骤后接一还原步骤，共中，含硫的镍提浓物被加到铁浴中，硫被转移至矿渣。比起仅熔化镍红土矿石接着精炼进镍合金铁浴中或精炼期间继还原步骤后仅通过投加含硫的镍提浓物来，本方法可由矿渣获得相当多的镍个体。本发明的一个主要目的是制造镍合金铁、镍合金钢和镍合金不锈钢期间，直接从镍红土矿石中提供廉价的镍个体。本发明的目的之二是在制造镍合金铁、镍合金钢和镍合金不锈钢期间，直接从镍红土矿石和含硫的镍提浓物中提供廉价的镍个体。本发明的目的这三是在制造镍合金铁、镍合金钢和镍合金不锈钢期间，通过直接加入含硫的镍提浓物开发镍红土矿石熔化期间形成的矿渣的未能充利用的脱硫能力。本发明的目的之四是提供直接从镍红土矿石和含硫的镍提浓物中廉价生产低硫含量的镍合金钢和镍合金不锈钢的方法。本发明的目的之五是提供直接从镍红土矿石中廉价生产铬合金不锈钢的方法，其中铬对矿渣的氧化损失被减至最少。本发明的目的之六是提供直接从镍红土矿石和含硫的镍提浓物中廉价生产低硫含量的镍合金不锈钢的方法，其中铬对矿渣的氧化损失被减至最少。本发明是在包含具有溶解准金属还原剂和碳还原剂的铁/矿渣含浴混合物的精炼反应器中生产镍合金含铁浴的方法。本方法步骤包括将镍红土矿石送入浴混合物中，将含氧气体注入反应器以氧化准金属和碳，并搅拌浴混合物直至镍红土矿石被熔化，藉以形成镍合金铁浴。通过由注入氧所导致的准金属和碳还原剂的氧化来部分提供热量。矿渣从铁浴中排出后，若需要，可继续注入含氧气体，直至铁浴被脱碳至最终的碳规格。本发明的特征之二包括在将矿石送入反应器之前将镍红土矿石干燥至化学键合水含量不超过10％(重量)的附加步骤。本发明的特征之三包括镍红土矿石预加热的附加步骤。本发明的特征之四是对于上述反应器包括用于搅拌浴混合物的装置。本发明的特征之五是对于上述反应器包括用于氧气顶吹的装置以及将氧气经吹气装置送进反应器中的附加步骤，一部分氧气被排至浴混合物的上方或其中以完成CO和H2的后燃，氧气的剩余部分被注进浴混合物中以完成碳氧化成CO和准金属氧化成氧化物。本发明的特征之六是流进上述反应器中的总气体的30-100％流经搅拌装置。本发明的特征之七是流经吹气装置的氧气和流经搅拌装置的含氧气体的总比流量为0.5-4NM3/min/MT。本发明的特征之八是CO和H2的后燃度小于5％。本发明的特征之九包括流经吹气装置的氧气基本上是纯氧，而经搅拌装置注入的气体中氧气与惰性气体的摩尔比不超过4。本发明的特征之十包括镍红土矿石熔化后搅拌气中的氧气与惰性气体的摩尔比被减至0。本发明的特征之十一是对于上述浴混合物含0-20％(重量)的Cr、0.5％(重量)至碳饱和的C和多至3％(重量)的准金属。本发明的特征之十二是矿渣的碱度保持在1.0-3.0之间。本发明的特征之十三是浴混合物中矿渣的重量不超过400kg/MT。本发明的特征之十四包括将含硫的镍提浓物和另外的准金属加入到铁浴中的附加步骤。本发明的特征之十五包括惰性气体被送经上述搅拌装置以剧烈混合浴混合物直至含硫的镍提浓物完全熔化，以及在由加入到铁浴中的额外的准金属所支持的还原条件下硫被转移到矿渣中。本发明的特征之十六包括上述含硫的镍提浓物被预加热并同时用镍红土矿石进料。本发明的特征之十七包括上述含硫的镍提浓物包含5-25％(重量)的S和10-35％(重量)的Ni。本发明的特征之十八包括镍合金铁浴中至少10％的镍个体衍生自镍红土矿石和含硫的镍提浓物。本发明的特征之十九是对于上述镍合金浴，为包含≤2.0％(重量)的Al、≤2.0％(重量)的Si、≤0.03％(重量)的S、≤26％(重量)的Cr和≤10％(重量)的Ni的不锈钢。本发明的优点之一是在制造镍合金铁、镍合金钢和镍合金不锈钢期间提供廉价的镍合金个体的生产方法。本发明的优点之二是当铁浴在由准金属还原剂支持的还原条件下剧烈混合时，来自熔化镍红土矿石的大体积矿渣作为装盛来自熔化含硫的镍提浓物的硫的储蓄器，使得硫从浴至矿渣的除去被增至最大。本发明的优点之三是提供直接从镍红土矿石中生产的镍合金不锈钢，其中在铁/矿渣混合物的脱硫作用期间铬对矿渣的氧化损失被减至最小。本发明的优点之四是用在铁浴中通过熔化镍红土矿石和含硫的镍提浓物生产的钢来提供镍合金、低硫的不锈钢。本发明的优点之五是直接从镍红土矿石和含硫的镍提浓物中生产低硫含量的镍合金不锈钢，其中铬对矿渣的氧化损失被减至最小。本发明涉及当在精炼反应器中制造铁、钢或不锈钢时，使用廉价的镍源来生产镍合金铁浴。本发明是一定规格的镍合金铁浴的生产方法，其中至少一部分镍合金个体衍生自镍红土矿石。在一优选实施方案中，本发明是镍合金铁浴的生产方法，其中至少一部分镍合金个体衍生自镍红土矿石和含硫的镍提浓物，其中镍红土矿石和含硫的镍提浓物可分别或同时加到铁/矿渣浴混合物中。在一更加优选的实施方案中，本发明是生产镍合金铁浴的多步法，其中至少一部分镍合金个体衍生自初始时加入到铁/矿渣浴混合物中的镍红土矿石以及紧接着投加含硫的镍提浓物到镍合金铁浴中。镍红土矿石的伴生矿渣成分的镍浓度及组成取决于其来源。原始镍红土矿石具有的共同的镍浓度一般低于3％(重量)以及高于0.5％(重量)的Cr、相当大的铁浓度以及多至3％(重量)的水。镍红土提浓物的镍含量远远超过3％(重量)。本发明的镍红土矿石应理解为包括原始镍红土矿石和由镍红土矿石所得的提浓物。本发明的镍红土矿石和矿石提浓物最好包含至少1％(重量)的镍，其余为Fe2O3、Fe(OH)2、SiO2、MgO和Al2O3。表I列出了未提浓的矿石分析结果的六个例子。这些分析结果表明，一般情况下SiO2和MgO是大量的，但Al2O3的数量很少，而CaO实际上不存在。表I*灼烧损失@1000℃本发明的优点之一是提供在精炼反应器内制造不锈钢的经济方法，使用较为廉价的镍矿石和提浓物部分替代较昂贵的镍铁(合金)和含镍的不锈钢碎渣。更具体地说，将部分干燥、预加热的镍红土矿石在包含准金属还原剂和碳还原剂的铁/矿渣浴混合物中熔化，最好接着送入含硫的镍提浓物以及铁浴的脱硫作用，然后在同一的反应器内直接精炼成不锈钢。本发明方法在具有如氩-氧脱硫器(AOD)、真空-氧-脱碳器(VOD)或Creusot-Loire-Uddeholm(CLU)转炉的精炼反应器的现有的不锈钢熔化时间中是经济的方法。反应器可后装上如在Q-BOP、AOD、VOD或CLU中用于含氧气体项吹的氧枪的装置，或已安装同属的顶部-底部-吹气-精炼-反应器(TBRR)，它包括KlocknerMaxhutteStahlerzeugungsverfahren(KMS-S)顶部和底部吹气不锈钢转炉或KlocknerQxygenBoden或BrotzmannMaxhutte底部吹气不锈钢转炉(K-OBM-S)。不管精炼反应器的类型如何，它将装有如一个或多个风嘴、多孔塞、同心管等的装置(此后称为风嘴)，用于在脱硫作用阶段期间将惰性气体送进炼反应器内所含的浴混合物中。本发明的惰性搅拌气包括Ar、N2或其混合物，优选Ar。为了利用熔化镍红土矿石时形成的大量的矿渣，当铁/矿浴混合物在由溶解于铁/矿渣浴混合物中的准金属还原剂所支持的还原条件下剧烈混合时，可将含硫的镍提浓物有利地熔化以利用大体积的矿渣作为转移和贮存浴硫的储蓄器。例如当铁/矿渣浴混合物和含硫的镍提浓物在还原条件下用惰性气体剧烈搅拌时，可将含硫的镍提浓物有利地熔化以利用矿渣的体积来收集及存贮硫。这样做使得矿渣在排出反应器之前有利地进一步利用矿渣的冶金用途。这种含硫的镍提浓物作为中间产物衍生自湿法冶金或制造镍铁(合金)期间能量更强烈的熔炼，而镍则来自原始含硫的镍矿石。所制得的提浓物的镍含量取决于矿石的种类及所用的方法。从熔炼物质的硫化镍-铁的沉淀制得的本发明的提浓物分析如下16-28％(重量)的Ni、35-40％(重量)的Fe、30％(重量)的S、＜1％(重量)的Cu以及＜1％(重量)的Co。由精选法制得的本发明的提浓物分析结果如下9％(重量)的Ni、40％(重量)的Fe、30％(重量)的S、1％(重量)的Cu，余量为SiO2、Al2O3、CaO和MgO。本发明优选的含硫的镍提浓物由来自具有(Fe，Ni)9S8作为主要镍品种的镍黄铁矿的镍所形成，提浓物优选包含5-35％(重量)的S和5-35％(重量)的Ni。从矿石或提浓物中可得的镍合金个体最好在精炼反应器中以三个阶段回收。在初始阶段期间，通过在加热窑中预加热，镍红土矿石最好部分干燥至含不超过10％的化学键合水。然后，镍红土矿石热加入铁/矿渣浴混合物中，其中所最好通过反应器底部设有的装置如风嘴将含氧气体注入浴中时，通过铁/矿渣浴混合物的剧烈搅拌，镍红土矿石被完全熔化。含氧气体意指包含空气、纯氧气、蒸汽、Ar、N2及其混合物中至少一种的气体。镍以NiO的形式进入矿渣的溶解度实际上为零，因此红土矿石中所包含的镍很容易被还原成其金属相。在铁浴混合物中镍的回收进行得相当容易及快捷。搅拌有助于带走及熔化镍红土矿石以及送入浴中的成渣剂，并为浴混合物中准金属和碳还原剂的氧化提供氧气，以及提供阶段I期间根据进料的湿度可能需要的额外热量。氧气也可通过顶部氧枪被注过反应器中。通过铁/矿渣浴混合物的内部或上方CO尾气的后烯可产生额外的热量。镍红土矿石的熔化以及镍个体回收进铁浴，一般在进料后的数分钟即完成阶段I并停止所有氧化气体的注入。然后通过注入惰性搅拌气和导入含硫的镍提浓物开始阶段II。可在注入惰性气体后马上将额外的准金属还原剂如铝、硅或其混合加到浴中。除了有助于将含硫的镍提浓物带走并熔进浴中外，搅拌气还在降低主要的氧气分压起到相当重要的作用。这是由于搅拌气体本身较低的氧气杂质所致，但更重要的是，通过促进浴的紧密混合上的准金属/氧气平衡更加降低主要的氧气分压。同时，在主要的氧气分时矿渣和铁浴之间接近硫的平衡或准平衡。准平衡意指熔融铁-矿渣的界面运动足以导致矿渣和镍合金铁浴之间的动态平衡，从而使矿渣和金属相之间的化学平衡条件很接近。通过降低主要的氧报分太并以这种方式使矿渣/金属硫的平衡更易达到，即确保硫的最大转移至矿渣硫的溶解度极限。通过将铁/矿渣浴混合物完全熔化并脱硫到最大程度(一般为几分钟)以及通过除渣，即完成阶段II。阶段III期间，已经除渣的镍合金铁浴然后进行脱碳作用并精炼以满足合金的规格要求。若需要，通过将含氧气体流经搅拌装置来使铁浴脱碳。通过投加镍铁、镍粒、铬铁(合金)或其它调整合金金属可将额外的镍和/或铬个体加到浴中以满足最终合金的规格要求。在本发明的阶段II期间，搅拌装置在镍合金铁浴的脱硫和精炼过程中具有重要的作用。还原作用期间，最好将准金属还原剂加到铁浴中以降低主要的氧气分压，从而使硫转移到矿渣达到最大，同时回收有价值的铬(如果原先存在于浴中)。经搅拌装置注入惰性搅拌气以紧密混合矿渣相和熔融铁相，使得根据铬矿渣/金属的平衡进行的铬的回收更加容易。阶段I、II和III都可在装有熔炉如EAF和精炼反应器的熔化车间中进行。反应器中的搅拌装置通过促进浴混合物中的传热过程而使得进料熔化更加便利，并通过促进熔融铁和矿渣的紧密接触而使得更容易接近化学平衡。由于伴随矿石每个体的镍相对大量的矿渣成分，而且还由于成渣剂与红土矿石混合以需要维持矿渣组分和流动性，因此，当将镍红土矿石加到铁/矿渣浴混合物中时将出现加热不足的情况。除了溶解于铁浴中的准金属和碳的氧化外，该加热不足还可通过预加热进料和/或浴中或浴上方Co的后燃的一种或结合来得到解决。虽然该法基于碳经后燃作为主要的热源似乎是很经济的途径，但将该法基于铝和/或硅准金属的氧化也以是经济的，对于给定的气体比流速主要通过减少所需的熔化时间通过氧化来产生热量。在浴中铝和/或硅的存在下，这些准金属的氧化一般以碳为代价，每单位氧每单位时间内产生较少用于后燃的CO。结果，选择后燃对于生产成本并无很大的影响，可不采用，因为顶部氧枪额外的资本支出可能得不到证明。作为热源，后燃最佳的作用取决于延长熔化时间的生产成本，顶部氧枪的资本成本以及取决于相对于镍铁(合金)及碎渣中镍个体的准金属的成本。除了铝和硅外，也可以使用碳化钙作为准金属还原剂。阶段II期间在进料含硫的镍提浓物时会发生很少的加热不足情况。这是由于提浓物中每单位镍很少质量的物质。而且，以CaS形式发生的脱硫反应是温和的放热反应。对于阶段II的净结果是镍合金铁浴以较少的温度损失进入阶段III。正如将在下面更详细解释的那样，在制造镍合金铁或合金钢期间，在所采用的熔化和/或精炼实践中仅需要适中的变化来确保从提浓物中最大限度取代镍用于通常由含镍碎渣和镍铁(合金)所提供的等级所需的镍。本发明方法利用镍红土矿石的熔化和溶解中丰在的未能充分利用的矿渣，以及在很还原的条件下，在溶解于铁浴中的碳和如铝、硅或碳化钙的准金属的存在下，通过惰性气体经搅拌装置剧烈混合铁浴和矿渣时，矿渣可以除去和存贮硫。本发明主法开发该潜在的脱硫能力作为进一步降低用于生产镍-铬合金铁金属如奥式体不锈钢的镍个体造价的一种途径。在常规不锈钢的精炼过程中可能通常达不到矿渣硫溶解度极限，这是因为EAF中源自熔化碎渣在精炼反应器中的总硫负荷通常是低的，因此在精炼反应器中矿渣的脱硫能力可能未充分利用。增加矿渣重量、增加残留浴铝、硅和碳的含量以及矿渣组分的控制均可以增加该未被利用的程度。铁/矿渣浴混合物可形成于高炉中或任何其它可从固体含铁物质包括氧化铁中提供液体铁的铁熔炉中。或者可在精炼反应器或最好在熔炉如EAF内反应器的上游通过熔化固体含铁碎渣等来形成铁浴。菜成铁/矿渣浴混合物的适宜固体含铁碎渣包括钢铁碎渣、镍合金细碎渣、不锈钢细碎渣、碳化铁、直接还原铁(DRI)或热压块铁(HBI)。在EAF中通过熔化碎渣生产铁/矿渣浴混合物的情况下，含碳还原剂和成渣剂可部分或全部溶解或熔化于铁浴中，而铁浴在被转移至反应器之前仍在EAF中。根据熔炉及所用的含铁材料的种类，初始铁/矿渣浴混合物可含0-20％(重量)的Cr、0.5％(重量)至碳饱和度的C以及多至3％(重量)阶段I所需的准金属。现将详述本发明的所有三个阶段。阶段I在本发明方法的阶段I中，在精炼反应器内提供包含准金属还原剂和碳还原剂、温度最好至少为1500℃的铁/矿渣混合物。镍红土矿石最好至少部分干燥并在从室温上升至预热窑和热进料系统的温度极限(约1000-1200℃)的温度下导入精炼反应。成渣剂主要由CaO或CaCO2组成，也可以与镍红土矿石一起预加热。类似地，含硫的镍提浓物也可与镍红土矿石混合并预加热，后稍后在阶段II中间单地送入精炼反应器中。当除了搅拌装置外不再采用顶部氧枪用于辅助氧气注入和用于后燃性能时，流经搅拌装置的氧气和惰性气体的比率优选在2-4之间，总气体流量在0.5-1.5NM3/min/MT之间。当使用顶部氧枪及后燃性能时，经顶部氧枪和搅拌装置的总气体流速优选为0.5-4NM3/min/MT，更优选至少为2NM3/min/MT，最优选至少为2.5NM3/min/MT。经搅拌装置流进反应器的总气体的百分数优选为30-100％之间。若反应器为CLU转炉，则含氧气体应包括蒸汽，因为与溶解于铁浴混合物中的碳反应由H2O形成的H2降低了CO的分压，并可以1摩尔对1摩尔替代搅拌气的Ar。若为VOD，则反应器很象AOD般操作，其中氧气通过顶部氧枪吹气并经底部同嘴与惰性气体混合。氧气经氧枪有两个功能为准金属和碳还原剂的氧化提供氧气以及为从浴中释放出的CO和H2的二极或后燃提供氧气。两个燃烧反应将热量提供给铁浴，而每单位耗氧后燃产生的热量为脱碳的二倍。对于离开反应器的气体，后燃度(PCD)被定义为下式100×(％CO2+％H2O)/(％CO+％CO2+％H2+H2O)PCD优选少于50％，当作为热源使用时更优选为20-30％之间。根据热量衡算和物料衡算来计算作为纯氧提供给铁浴的氧气的总量。将氧枪的喷嘴设计成同时将一部分氧气通过一专门为实现后烯而设的宽的喷嘴导入或导过和导在浴的上方以及将剩余部分的氧气通过一专门为准金属和碳还原剂的氧化而设的紧密的喷嘴导入到浴中。通过调节主要影响宽的喷嘴角度的喷嘴的形状及其动量和喷嘴在反应器内的高度获得所需废气的PCD。在给定的PCD下由后燃所产生、除反应器净空部分及释出气体部分的损失外，实际上被捕获或转移到浴的热量部分称为其传热效率(HTE)。如果将氧枪浸没，则可被捕获或转移进浴中的热量将大大减少。结果，若氧枪未被浸没，则HTE将不超过50％。这与氧枪被浸没时获得80-90％的HTE相反。浸没氧枪需要足够的固体碳以防止来自镍合金铁浴的铬的大量再次氧化损失到矿渣(若存在铬的话)并防止矿渣起泡。继续阶段I，即经氧枪送入氧气同时通过底部注入含氧的搅拌气，直到镍红土矿石和成渣剂熔化以及镍合金铁浴维持在最好为1500-1750℃之间的温度。此时停止所有经顶部氧枪和搅拌装置注放氧气。本发明另一重要的特征是控制矿渣碱度的组成以及CaO/SiO2、CaO/Al2O3和MgO/Al2O3的比率。矿渣碱度被定义为(％CaO+％MgO)/％SiO2的重量比。阶段I期间该矿渣碱度应优选至少为1.0，更优选至少为1.5，最优选至少为2.0。一方面，我们知道较高的矿渣碱度更多需要与精炼反应器内更多的耐火衬相容。而且，较高的矿渣碱度促进了脱硫作用，这也是我们对阶段II的期望。另一方面，对于一定量由每MT镍合金铁浴产生的SiO2，矿渣碱度增加了每MT矿渣的体积。然而矿渣碱度不应超过3.0，这是因为由于增加了液相线温度可收集矿渣中的合金液滴，在高浓度的CaO和MgO下矿渣将变得太粘稠。Al2O3在矿渣中最好应为10-25％(重量)。同样MgO也应在10-20％(重量)之间。为了实现阶段II中硫向矿渣的最大转移，在阶段I中所得的矿渣中，CaO/SiO2、CaO/Al2O3和MgO/Al2O3的比率应分另至少为1.0、0.5和0.2。本发明的再一重要特征是控制kg矿渣/MT金属的比矿渣重量。如果矿渣重量变得过多，则矿渣的有效混合将变得很困难，而且由于溢出，矿渣也很难保存在反应器内。矿渣重量优选不超过400kg/MT金属，更优选应不超过300kg/MT金属，最优选应不超过250kg/MT金属。一般情况下，在搅拌气体经底部风嘴注入的剧烈混合期间，将矿渣带入浴中。当矿渣重量增加到远远大于250kg/MT镍合金铁浴时，则大部分的矿渣可结合成矿渣层，其中层中缺乏混合将抑制脱硫动力学并可在阶段II期间收集合镍个体合金的金属液滴，结果，矿渣重量可限制阶段I中镍红土矿石的进料量。本发明的另一重要因素是限制镍红土矿石的钴和铜的含量。镍红土矿石连同阶段II期间送入的含硫的镍的提浓物，每MT的镍合金铁浴所导入的Co和Cu个体不应超过扣除初始进料中已有的Co和Cu个体后在最终合金规格中的Co和Cu的个体。阶段II在该阶段II期间，从加入的含硫的镍提浓物中矿渣硫的脱硫作用是一关键特征。开始时经搅拌装置仅注入惰性气体，根据准金属/氧气浴平衡将额外的准金属送入浴中以降低浴中主要的氧气分压。如果准金属为铝，则铝源的质量可以比更昂贵的铝粒低，如饲料容器的碎渣。这个阶段的熔化时间相对较短(数分钟)，并通过需要获得脱硫至矿渣硫的溶解度极限的时间来设置。该通过矿渣的脱硫过程为一动力学现象，可包括作为速率极限步骤的搅拌速率强度。到这个程度，该搅拌速率强度可影响脱硫所需的时间。矿渣金属硫平衡分配比及平衡矿渣硫溶解度决定了对于一给定的浴硫规格及良好混合的精炼反应器中给定的矿渣重量，系统中最大可接受的硫负荷。通过控制矿渣组成、矿渣金属氧电位及温度，对于一给定的矿渣重量，可使矿渣的脱硫能力达到最大。这反过来使系统中总硫负荷达到最大。知道了矿渣金属硫平衡分配比及矿渣硫溶解度后，即可计算出对于一给定的硫含量可送入浴中的含硫的镍提浓物的最大量。矿渣硫的容量即Cs，可用下式中所定义的矿渣氧化物的光学碱度来计算logCs＝[(22690-54640Λ/T]Λ+43.6Λ-25.2，式中矿渣光学碱度Λ可由每种氧化物Λi(i为氧化物A，B…)的摩尔平衡光学碱度来计算Λ＝XAΛA+XBΛB+…，式中不锈钢矿渣中最常见的氧化物为CaO、SiO2、Al2O3和MgO。由上述等式或其光学碱度Λi为ΛCaO=1.0;ΛSiO2=0.48;ΛAl2O3=0.61;ΛMgO=0.78]]>这些等式可与硫气体/金属平衡的标准热力学等式及反映金属组分影响的标准热力学等式结合以计算精炼反应器中硫在矿渣和钢之间的平衡分配。矿渣/金属硫的平衡分配率被定义为LS≡(%S)%S‾,]]>式中(％S)为矿渣中硫的重量百分数，而％S为金属浴中硫的重量百分数。该比率可由矿渣/金属硫的硫平衡来计算LS=CSfSKSpO11/2,]]>式中Ks为平衡1/2S2(g)＝SΔG°＝-32，280+5.6T的平衡常数；fs为溶解于浴混合物中硫的活度系，上下式计算(无限稀释，分别为1％(重量)的参比状态和标准状态)logfs＝-0.0280％S+0.11％C+0.063％Si-0.011％Cr+0％Ni-0.26％Mn-0.0084％Cu+0.01％N+0.0027％Mo+0.13％B；Cs为矿渣硫容量；Po2为氧气的分压(atm)。矿渣/金属系统一般不与氩气的Po2平衡。Po2似乎更受各种氧化物即CO或Al2O3中的一种的控制。若假设保持溶解碳-氧的平衡，则CO(g)＝C+O2(g)ΔG°＝32,100+10.85T式中logfc＝0.14％C-0.024％Cr+0.08％Si+0.046％S+0.012％Ni-0.12％Mn+0.11％N+0.016％Cu-0.0083Mo％+0.24％B；％C为碳在浴混合物中的重量百分数；和Pco为精炼反应器中CO的分压(假设总压为latm)，可由搅拌装置的惰性气体的O2/Ar杂层率来计算Pco=11+12(O2/Ar)]]>如果主要的Po2受溶解Al含量的控制，则(3)2AL‾+3/2O2(g)=Al2O3(s)]]>ΔG°＝-435，960-3.75TlOgT+92.22TlogfAl＝+0.045％Al-0.091％C-0.24％B+0.0056％Si+0.04％Cr-0.017％Ni，矿渣/金属硫的平衡分配比和矿渣硫平衡浴角度建立了平衡，即对于一给定的阶段II的最终浴硫规格和矿渣重量，使矿渣/金属系统中的总硫负荷达到最大。将硫负荷增加超过该含量将导致CaS从矿渣相中沉淀出来并增加浴硫的含量。根据下列反应，如果大量沉淀的话，CaS的沉淀有可能并且将降低矿渣的流动性至可能危及除渣步骤的程度虽然使用上式可计算出矿渣/金属硫的分配比，而目前仍不能计算出矿渣硫的溶解度，但可通过在实验室或中试中的实验观察来决定。给定含硫的镍提浓物及初始的铁浴的硫含量，可允许总的硫负荷决定了可来自该含硫的镍提浓物的最大镍个体的数量并仍符合对阶段I硫规格的要求。这可通过下面硫物料平衡来示意(基准I公吨合金)出来的总硫＝进去的总硫矿渣硫+最终浴硫＝提浓物硫+初始浴流矿渣WT×(％S)+1000×％S最终浴＝X+1000×％S初始浴，式中和(％S)≤(％S)最大，其中(％S)最大为矿渣中硫溶解度的极限。假设对炉内气氛硫基本上无任何损失，则变量X代表来自加入的含硫的镍提浓物(单位kgS/吨镍合金铁浴)的硫负荷。对于矿渣碱度大于2.0及溶解的浴铝为至少0.02％(重量)，计算出来的Ls大于200。单位为kg/MT镍合金铁浴的含硫的镍提浓物的量为X除以提浓物中的％S，来自提浓物、单位为kg/MT的最大镍个体为kg/MT提浓物乘以其镍含量，即是说本发明的一个重要特征是控制矿渣的组成，即阶段II期间的碱度。矿渣碱度被定义为重量比(％CaO+％MgO)/(％SiO2)。该矿渣碱度应至少为1.0，优选至少为1.5，更优选至少为2.0。矿渣碱度通过Cs对Ls有很大的影响。远低于1.0矿渣碱度对于硫最大限度地吸附进矿渣是有害的。由于提高了液相线温度，在高浓度的CaO和MgO下矿渣变得更加粘稠，故矿渣碱度应不超过3.0。类似地，对于良好的脱硫作用，矿渣的％Al2O3应较低；CaO/Al2O3比应至少为0.5，优选为3.0，最优选为3.5。本发明的另一重要方面包括加进的镍红土矿石包含成渣剂，如CaO、MgO、Al2O3、SiO2和氟石(CaF2)的一种或多种，可能需要使用成渣剂以调整主要矿渣组分的比率。用于此目的的必需成渣剂是CaO。同时可能也很需要MgO用作成渣剂。这取决于阶段I期间送入的镍红土矿石的MgO含量。对矿渣最好至少10％(重量)的MgO与精炼炉耐火衬中的MgO相容。由于较高的MgO含量而增加液相线温度将使矿渣变粘稠并难与金属浴混合，因此矿渣中的MgO最好应不超过20％(重量)。同时也需要将多至10％(重量)的CaF2加到矿渣中，因为它可增加矿渣流动性，有助于石灰和硫的溶解。当矿渣中存在Al2O3时，因为Al2O3对Cs产生不利影响，Al2O3应最好不超过约25％(重量)。对于最终的矿渣需要含有至少10％(重量)、优选至少15％(重量)的Al2O3以促进矿渣的流动性。使用本发明的过程中可能也要控制其它组成。还原期间可用在本发明中的、用于搅拌或漂洗铁浴混合物的通过底部风嘴的惰性气体包括Ar、N2或其混合物。当N2比Ar廉价、当N2的纯度被控制在至少为99.997％(体积)以及当阶段II后接脱碳以及在阶段III中用Ar搅拌时，尤其选用N2。使用该极纯N2的原因是因为比在精炼反应器中从铁浴中溶解的铝或碳的平衡中即Al/Al2O3或C/CO与N2一起导入的氧低至0.0005％(体积)时代表着较高的Po2。同时应控制提浓物的钴和铜的含量以及随着镍红土矿石导入的Co和Cu个体使得每MT浴导入的Co和Cu不超过扣除源自初始浴混合物中的这些个体后最终规格所要求的Co和Cu。本发明阶段II的另一重要特征是继续控制以kg矿渣/MT镍-合金铁浴表示的比矿渣重量。虽然优选比矿渣重量尽可能高以使硫负荷达到最大并因此使阶段I和II获得的镍个体数达到最大，矿渣重量优选应不超过400kg/MT，更优选应不超过300kg/MT，最优选应不超过250kg/MT。注意到比矿渣重量在阶段II期间将从含硫的镍提浓物的矿渣和为恢复矿渣碱度所需的额外成渣剂以及从脱和脱氧过程中形成的Al2O3和/或SiO2中得到边界增加。一般情况下在搅拌装置的剧烈混合作用期间矿渣被带入铁浴中。当镍合金铁浴中矿渣重量增加远远超过250kg/MT时，大部分的矿渣可结合进矿渣层。在这种矿渣层中，搅拌装置的混合效果被降低了，藉以抑制脱硫过程以及接近化学平衡。同时来自浴中的金属液滴可被收集在矿渣层中，减少了Ni和Cr的收率。除渣标志着阶段II的结束。阶段III到阶段II为止，大多数含硫的矿渣已从反应器中转移出来。少量滞留的矿渣可能停留在镍合金上以及可能在反应器中的铬合金铁浴上，和包含残留硫及还原剂的铁浴上。通过新添CaO和其它的成渣剂，该浴适用于常规精炼最终合金规格。该步骤在阶段III期间进行，其中浴首先在搅拌装置中O2/Ar比逐渐减少的条件下进行脱碳作用降低碳含量以接近最终的碳规格。如果将铬个体上游加入以回收在该阶段脱碳期间被氧化到矿渣的有价值的铬个体，则接着进行一还原期。由于阶段III形成了精炼矿渣，因此还有潜力进一步脱硫。通过纠正任何来自阶段II的滞留矿渣后新精炼矿渣的净脱硫容量来设定离开阶段II的铬合金铁浴中的紧大可承受硫的含量。由于精炼的器完整的流出槽，除渣后一般残留约15-20kg矿渣/MT金属。滞留的矿渣构成了约为1kgS/MT金属(阶段III期间必须被除去)以及离开阶段II热金属中的硫。精炼期间加到反应器的铝和/或硅准金属通过抑制浴中主要的氧气分压将有助于该期间的脱硫，藉以使精炼矿渣的矿渣/金属硫分配比L达到最大。如果必要以及经济可行，阶段III可包括几个除渣过程。本发明需要提供镍合金个体用于生产含≤0.11％(重量)的C、≤2.0％(重量)的Al、≤2.0％(重量)的Si、≤9％(重量)的Mn、≤0.03％(重量)的S、≤26％(重量)的Cr和≤20％(重量)的Ni的奥式钢。该方法特别需要用于生产奥式体AISI301-306、12SR和18SR不锈钢。因为Al对钢的可焊性具有不良影响，因此对于SISI301-306等级最终的铝浴含量应不超过0.02％(重量)。对于不锈钢中奥式体的形成，镍是一个重要的合金金属。这些钢包含至少2％(重量)的镍，优选至少4％(重量)的Ni。表II给出了AISI等级的化学规格(重量百分数)。表II<将熔融铁送入预加热的1/2吨装有工业多孔塞的中试反应器中，Ar和氧气流过多孔塞搅拌浴混合物并氧化准金属和碳还原剂以产生热量。铁在550kg容量空气感应电炉中熔化并通过耐火材料槽放进反应器中。送入的热量应尽可能地热(一般为1700-1750℃)以克服由于小的热量及进料负荷所需的大的显热所造成的相对高的热损失。由于中试反应器中的D-Casf工作衬里及氧化铝后备衬里，经毕和开口的热损失共计仅为9℃/分钟。用于本发明的中试试验的反应器容量仅受限于底部搅拌装置，因而从来自顶部氧枪的吹进氧气中不允许选择脱碳和后燃。部分干燥的镍红土矿石和成渣剂以冷的方式被送入包含熔融铁混合物的反应器中。表III给出了镍红土矿石的重量百分数组分。表III加入镍红土矿石后，阶段I期间铁/矿渣浴混合物每3-5分钟取一次样并测量温度。因为镍红土矿石很快熔化，因此通过经底部搅拌装置以固定的速率注入氧气以提高或保持浴中的温度所需的时间而不是通过熔化矿石的动力学来确定熔化时间的长短。浴达到一可允许的温度后，立即终止氧气的流动并增加Ar搅拌气的流动。然后一般情况下将铝加入到铁浴中，接着是周期投加表IV中给出的重量百分数组分的含硫的镍提浓物。表IV每隔3-5分钟铁浴和矿渣取一次样并一温度，并投加含硫的镍提学物直至断定矿渣已达到其最大含硫量为止，此时它已变得粘稠或呈块状，导致CaS的沉淀。一般情况下，可发现很快发生脱硫过程。通过投加对矿渣达到其最大脱硫能力所需的含硫的镍提浓物的数量来决定总的熔化时间。表V给出了对于本发明的六个试验系列的主要条件及结果。注意到在一些试验中实际上投加硫化铁(FeS2)而不是含硫的镍提浓物。由于后者实际上基本由硫化镍和硫化铁组成，因此试验期间两种来源的硫的规格几乎没有差别。这些试验显示出阶段I期间对各种各样的条件下镍极佳的收率。甚至对于较高的矿渣重量(比起其它试验中50-100kg/MT来，试验I为约200kg/MT)，镍收率为83％，所减少的量可能由于金属液滴在矿渣中截留所致，而非进料时的粉尘损失。对于阶段II，试验结果显示镍个体高的镍收率(试验I和II)来自提浓物。一般情况下发现矿渣硫的含量随CaO/SiO2和CaO/Al2O3比的增加而增加。矿渣硫对热金属硫的比率Ls也随CaO/SiO2和CaO/Al2O3的比以及浴％C的增加而增加。表V</tables>本发明可用来生产各种各样的不锈钢，其中一系列镍个体、优选至少10％的钢的镍个体可直接来自镍红土矿石和含硫的镍提浓物。镍个体的余量可来自上游熔化的含镍的钢碎渣以及阶段IV期间可能经上游或下游投加的镍铁(合金)。直接来自矿石和提浓物的镍个体的数量取决于本发明中所选择的过程条件。现有八个实施例来显示本发明所提出的工业应用。表VI给出了本发明阶段I和II的操作条件和结果，其中过程的主要参数都是系统变化的。应注意本发明的应用不限于表VI中所选的参数范围。例如，虽然对于表VI中所有实施例，铁/矿渣混合物的初始温度是个常数，但它可以是个参数。本发明可用来在仅来源于镍矿石和含硫的镍提浓物的镍合金铁浴中获得较高的镍含量，但这将需要较高的矿渣重量，取决于混合的条件以及将最终增加熔化时间、降低镍的收率及脱硫效率。另一个可能更经济的、依靠本发明替代的节少每一个镍个体的生产成本以及延长循环时间的成本的可供选择的方法是多级除潭。本发明阶段I和II所得的镍含量以及最终合金规格所需的镍含量之间的差异可通过上游或下游投加镍铁合金和/或含镍的碎渣来调整。表VI阶段I</tables>阶段II*包括来自残留矿渣的硫实施例I和II实施例I作为其它实施例与其比较的基准实施例。在实施例II中，被讨论的参数是被降低的预加热温度。在实施例I和II中，当预热至500-600℃时可认为镍红土矿石几乎所有的化合键合水被释出，完全不含水分。实施例II相应于镍红土矿石以这种方式完全干燥的情况，但由于不能热进料，只能在室温下进行。注意到将仍含有约7％(重量)化学键合水的部分干燥矿石送入仅边缘影响总的热平衡。对于这些实施例，基于中试试验的结果，假设阶段I期间镍的收率为90％。同时在所有三种情况下，铝是主要的准金属还原剂。当铝碎渣的造价与精硅铁合金中的硅大致相同时，选择铝而不是硅有三个直接的好处由于在镍红土和含硫的镍提浓物中相对缺乏Al2O3而在矿渣中需要Al2O3；比硅具有较高的氧化热；和不需要如CaO的成渣剂以维持额外增加矿渣重量的矿渣碱度等。事实上，由于以上三个原因，使用铝揭示了本发明中可导致大量减少费用的主要增效作用。对于等量的矿渣重量，预加热温度从1000℃降至25℃将导致来自镍红土矿石的镍个体的适度减少。由于两种情况下矿渣的重量相同，来自阶段II期间的提浓物的镍个体数量是相同的。因而来自阶段I和II的最终总镍基本相同。然而，由于预加热温度被降低，将使用更多的铝和镍，这将影响到每个体镍生产成本的节省。实施例III、IV和V在实施例III中研究了矿渣硫对HM硫之比Ls，而在实施例IV中，仅研究作为参数的矿渣硫的百分数，两者都仅影响阶段II。阶段I具有与基准情况实施例I完全相同的条件。在实施例III中，矿渣的百分数保持不变，因此增加Ls仅引起最终浴％S的减少。在实施例IV中，由于对一给定的矿渣重量矿渣硫的百分数直接控制送入的提浓物的量，因此阶段II期间所得的镍个体数直接与矿渣硫百分数成比例，当少一点硫被吸附进矿渣时，最终浴程度便稍微降低。在实施例V的阶段I期间如果矿渣重量增加的话，对于等量的矿渣硫百分数和比率Ls，投加更多的镍红土矿石将直接增加阶段I和阶段II获得的每MT合金浴的镍个体的数量。使阶段I的熔化时间保持恒定，由于增大的矿渣重量而必须通过烯烧更多超过碳的铝(或硅)来组成较大的受热器。铝的消耗较实施例I增加约20％，但同时镍个体的总数也从0.94％(重量)升至1.12％(重量)，增加了约20％。由于由当量铝的造价远低于镍的造价，因此对于增加矿渣重量具有很强烈的经济方面的动机。实施例VI和VII在实施例VI和VII中，延长的熔化时间和或不和伴随的后燃容量与较高的比气体流速结合在一起对于阶段I是讨论的主要参数。尽管增加熔化时间，但矿渣重量和组分保持恒定并等于实施例I时的情况。结果，碳更大程度地参与了氧化以将热量提供给铁浴。虽然最终结果每MT镍合金铁浴制得的镍个体的数量与实施例I近似相同，但生产成本可能有所差别。这是由于虽然使用比铝较廉价的碳，但由于需要投加Al2O3轻维持矿渣组分而增加了费用，以及附加的循环时间的费用。除了生产成本外，另一个费用开支是顶部氧枪的基本投资。实施例VIII矿渣比率CaO/SiO2从实施例I中的1.5增加到实施例VIII中的2.0。这通过投加更多的CaO与镍红土矿石来完成。这个变化对热平衡有负面的影响，因为增加了将额外的CaO从预加热温度加热至熔化温度的热需求。结果，阶段I期间制得较少的镍个体。但在阶段II期间生产出了如在实施例I中的相同的镍个体数，因为比矿渣重量是等量的。在完成了实施例I-VIII中的阶段II后，镍合金铁浴可在阶段III通过含氧气体进行脱碳至最终的规格。接着是一个停止含氧气体的还原期，将准金属加到铁浴中，并将Ar经搅拌装置注入，将残余的硫转移到矿渣，使铁浴中的硫不超过0.03％(重量)。应该知道在不背离本发明的精神和范畴的情况下可对本发明进行各种修改。因此，本发明的限制应由所附的权利要求来决定。权利要求1.在精炼反应器中生产镍合金铁浴的方法，包括向反应器内提供包含溶解的准金属和碳的铁/矿渣浴混合物，将镍红土矿石送入浴混合物中，将含氧气体注入浴混合物中以氧化准金属和碳，并搅拌浴混合物直至镍红土矿石熔化为止，藉以形成一镍合金铁浴，从铁浴中排出矿渣，必要时，注入含氧气体直至将铁浴脱碳至最终的碳规格。2.权利要求1的方法，包括将含硫的镍提浓物送入铁浴中的附加步骤。3.权利要求1的方法，包括将含硫的镍提浓物及镍红土矿石送入浴混合物中的附加步骤，该含硫的镍提浓物包含10-35％(重量)的镍。4.权利要求1的方法，其中将镍红土矿石部分干燥至包含不超过10％的化学键合水。5.权利要求4的方法，其中将镍红土矿石预热。6.权利要求3的方法，其中将含硫的镍提浓物预热。7.权利要求1的方法，其中在停止注入含氧气体前铁浴被多次除渣。8.权利要求1的方法，其中准金属选自铝、硅和碳化钙。9.权利要求2的方法，包括以下附加步骤停止注入含氧气体并将惰性气体注入铁浴中，和投加另一种准金属使铁浴脱硫。10.权利要求10的方法，共中另一种准金属为铝。11.权利要求10的方法，其中铁浴在完成脱硫后多次除渣。12.权利要求1的方法，其中反应器包括用于底部搅拌的装置并且附加的步骤为将含氧气体通过搅拌装置。13.权利要求12的方法，其中在停止经搅拌装置注入含氧气体后，将惰性气体流经搅拌装置以继续搅拌浴混合物直至含硫的镍提浓物被熔化以及硫被转移至矿渣中。14.权利要求1的方法，其中反应器包括用于氧气顶吹的装置以及用于底部搅拌浴混合物的装置，附加步骤为经吹气装置将氧气注入浴混合物中，一部分氧气被排至浴混合物的上方或其中以完成CO和H2的后燃烧，剩余部分的氧气被注入到浴混合物中以完成碳氧化成CO和准金属氧化成氧化物，经底部搅拌装置注入含氧气体。15.权利要求15的方法，其中流经吹气装置的氧气和流经搅拌装置的含氧气体的总流量至少为0.4NM3/min/MT。16.权利要求15的方法，其中流经吹气装置的氧气和流经搅拌装置的含氧气体的总流量为0.5-4NM3/min/MT。17.权利要求15的方法，其中至少30％流入浴混合物中的总气体流经搅拌装置。18.权利要求15的方法，其中流经吹气装置的氧气基本上是纯氧并且经搅拌装置注入的含氧气体具有的氧气对惰性气体的摩尔比不大于4。19.权利要求15的一个方法，其中CO和H2的后燃度为20-50％。20.权利要求15的方法，其中搅拌气中氧气对惰性气体的初始摩尔比不超过4，并在熔化镍红土矿石后减至零。21.权利要求14的方法，其中注入氧气前痤混合物的温度为1500-1750℃。22.权利要求1的方法，其中浴混合物包含0-20％(重量)的Cr、0.5％(重量)至碳饱和度的C以及至多3％(重量)的准金属。23.权利要求1的方法，其中浴混合物的矿渣碱度维持在1.0-3.0之间。24.权利要求1的方法，其中浴混合物中矿渣比值CaO/SiO2、CaO/Al2O3和MgO/Al2O3至少分别为1.0、0.5和0.2。25.权利要求25的方法，其中Al2O3至少为10％(重量)。26.权利要求1的方法，其中浴混合物的矿渣重量不超过400kg/MT。27.权利要求2的方法，其中铁浴中至少10％的镍个体来自镍红土矿石和含硫的镍提浓物。28.权利要求1的方法，其中铁浴为包含≤.0％(重量)的Al、≤2.0％(重量)的Si、≤0.03％(重量)的S、≤26％(重量)的Cr和≤10％(重量)的Ni的不锈钢。29.在精炼反应器中生产镍合金铁浴的方法，包括给反应器内提供包含溶解的准金属和碳的铁/矿渣浴混合物，反应器包括用于底部搅拌浴混合物的装置，将镍红土矿石送进浴混合物中，经搅拌装置将含氧气体注入浴混合物中以氧化准金属和碳，并搅拌浴混合物直至镍红土矿石熔化为止，藉以形成镍合金铁浴，经搅拌装置注入惰性气体，将含硫的镍提浓物和另一种准金属送入铁浴中，通过惰性气体的继续注入直至硫从铁浴转移到矿渣为止，从反应器中排出含硫的矿渣，必要时，注入含氧气体直到铁浴被脱碳至最终的碳规格。30.在精炼反应器中生产镍合金铁浴的方法，包括给反应器内提供包含溶解的准金属和碳的铁/矿渣浴混合物，反应器包括用于底部搅拌浴混合物的装置和用于氧气顶吹的装置，将镍红土矿石送入浴混合物中，经吹气装置注入氧气及经搅拌装置注入含氧气体以氧化准金属和碳并剧烈搅拌浴混合物直至镍红土矿石熔化为止，藉以形成镍合金铁浴，将一部分氧气排到浴混合物上方或其中以完成CO和H2的后燃烧，剩余部分的氧气被注入浴混合物中以完成碳和准金属的氧化，经搅拌装置注入惰性气体，将含硫的镍提浓物和另一种准金属送入铁浴中，藉以继续注入惰性气体直至硫从铁浴转移至矿渣中，从反应器排出含硫的矿渣，必要时经搅拌装置注入含氧气体直至铁浴被脱碳至最终的碳规格。全文摘要在装有顶部和底部吹气装置的反应器中生产镍合金铁、镍合金钢或镍合金不锈钢期间,从镍红土矿石和含硫的镍提浓物中获得镍个体的多步法,包括:向反应器内提供包含溶解的准金属和碳的铁/矿渣浴混合物,将镍红土矿石送入浴混合物中,将含氧气体注入浴混合物中以氧化准金属和碳,并搅拌浴混合物直至镍红土矿石熔化为止,藉以形成一镍合金铁浴,从铁浴中排出矿渣,必要时,注入含氧气体直至将铁浴脱碳至最终的碳规格。文档编号C22C38/08GK1190133SQ9712536公开日1998年8月12日申请日期1997年12月4日优先权日1996年12月4日发明者D·M·昆拉特申请人:阿姆科公司