前言：随着科技的不断进步，我国的矿热炉镍铁工业发展水平不断提高，冶炼工艺技术越来越成熟，本文介绍了RKEF工艺的一些内容来作为参考。
一、工艺流程的描述
对于RKEF的冶炼工艺的流程分为几个阶段，首先，对红土矿要进行晾晒，并将红土矿进行筛分，使红土矿能够混匀。其次，对红土矿进行干燥，并利用回转窑来获得焙砂，随后在熔炼焙砂的基础上生产含镍生铁，进而炼制镍铁。随后在合理利用电炉的余热以及对粉尘进行回收再利用。
二、入炉前红土矿预处理
1. 去除物理水
通过晾晒的方式来减少物理水，并利用生石灰来将红土矿里面的物理水进行吸附。随后利用电炉烟气的余热来将矿石中存在的水分进行有效的蒸发，但需要注意的是矿料水分不能过少，这样可以在回转窑的施工过程中避免产生大量的粉尘。
2. 获得入炉要求的红土矿
对红土矿要进行有效的筛选，将符合条件的投放来进行烧制。其中有几种方式来进行操作。第一种，平地吹土烧结式，将红土矿添加生石灰以及焦炭来进行土烧，但是这种方式所消耗的成本过高，且利用率低，随着时代的不断发展，在逐渐的被淘汰。第二种是用竖窑来烧结红土矿，这种方式可以生产达到标准的烧结矿，但是其本身所造成的污染是非常严重的，因此也被弃用。第三种是圆盘式烧结机。这种烧结工艺比较常见，而且烧结矿的质量非常好，但是由于返矿率较高，还存在着一系列的缺点，无法对烧结矿进行充分的利用。第四种是回转窑还原工艺，这种工艺非常成熟，它是将热料配加碳质还原剂送入回转窑中，对红土矿进行加热脱水，这样可以将里面的镍铁进行有效氧化，从而进行预还原。
红土矿的结晶水是以氢氧基同矿石的晶格结构结合在一起的。通常情况下，当温度达到了400摄氏度才开始脱落。随着温度的不断升高，当气温达到500~600摄氏度时，还原气氛会开始金属化，当达到800~900摄氏度时，NiO大量被还原。而铁氧化物的热分解还原会在500摄氏度以下时进行转化。在回转窑中铁氧化物的还原金属数量不能过于在意，这是由于回转窑本身的结构限制。但是回转窑工艺的操作并不能得到烧结块矿。因此，在对镍铁的冶炼过程中，这种工艺不宜采用。
三、电炉供电的选择
在对电路供电的选择过程中，应该针对镍铁熔体的电阻特性来进行操控。其中，对于镍铁电炉的特征有以下几点，第一，熔体电阻较大。第二，可采用高于其他合金的二次电压。第三，可放宽矿变的极差，第四，二级电压可以采用较高级别的，且无需补偿，第五，变压器的二次侧低压档可以进行适当的提高。
针对这些特征，可以将矿热电炉冶炼硅铁作为参照。正常情况下，二次侧电压的级差可放宽到10V。除此之外，为了对电压和冶炼炉况进行有效调整，电压的调节方式可以增加创变二次侧的串并联技术，这样可以在镍铁的冶炼过程中发挥较好的效果。
四、冶炼工艺控制
1. 开好炉
在进行镍铁的冶炼过程中，首先要保证炉体本身是完整的，且炉衬蓄热充足，其中的电极可以承载规定的负荷，并针对不同的材质来制定相关的方案。比如，烘炉热工方案和电极焙烧方案。其中大型电炉开炉的方案有直接电烘或者是天然气火焰烘。其中天然气火焰烘的优点有很多，它可以保证炉内不会有多余的残留物，且火焰的温度控制简单，也可以保证电极的整体焙烧好。
2. 渣型选择
在冶炼过程中需要对SiO2、CaO以及FeO量进行合理的选择。粗制镍铁的冶炼方案有两种，第一种方案是将红土矿中Ni、Fe的氧化物进行还原，形成低品位的粗制镍生铁；第二种方案是利用RKEF冶炼镍铁工艺来进行操作。其中，对于回转窑的操作还原条件无法进行充分的利用。预还原是指铁氧化物由高价态变成低价态，这种方案是利用铁氧化物的还原来减少金属铁的总量，从而提高含镍量。这里的提升大小主要取决于铁氧化物的残留量。
通常情况下，第一种工艺可以使Ni、Fe得到充分的利用，并且镍生铁铁组分的增加可以使Ni的组分降低，Ni的含量在10%--11%左右，而第二种方案的Ni含量可达15%--20%，因此可以根据Ni的成分来进行方案的选择。
3. 反应过程的控制
通常情况下，针对矿热炉冶炼镍铁的工艺，第一种方案的铁镍氧化物还原不需要特别在意。因为在熔炼过程中，铁镍氧化物的还原十分彻底，而第二种方案利用自然碱度冶炼高品位粗制镍铁，这就需要根据镍含量来进行控制。其中采用低碱度来控制电炉内部的含碳量。
镍铁冶炼在炉中操作只是一个简单的化渣工程。这种工艺过程非常简单。电极插入料层的深度要进行严格的把控，熔池可以被焙砂覆盖，这样可以避免明弧进行操作，而且可以使固态料下熔化的径向区域变宽。熔体过热会增加冶炼的电耗，且会影响炉衬的安全，因此在操作过程中要注意电炉的功率以及焙砂的料量等。
镍铁电炉的电流与别的成分的电流是不一样的，它有更大的电阻。它需要针对熔渣的形成条件来合理分配路内的电流。液相的温度越低，炉料电导会越大。利用第二种方案进行镍铁的冶炼是因为渣中FeO的含量很高，炉渣的导电性增强，这就会降低液线的温度，铁的还原量会降低。针对熔渣组分的调控来对回路比例进行控制可以有效调节电路的二次电压和负荷量等。
最后，利用插入式铂铑热电偶可以对渣、铁水的温度进行测量，从而了解熔体的温度状态，并利用这些数据来为后续的冶炼工艺提供数据支持。
五、技术经济指标
焙砂耗电量一般情况下，1吨焙砂消耗500~550kWh。而吨铁的电耗并没有一个固定的数值，因为电力消耗取决于红土矿中Ni和Fe的含量以及针对这些情况所采取的冶炼方案等。因此，需要针对Ni和Fe的含量以及冶炼方案来进行计算，从而得到冶炼的电耗数值。结束语：
综上所述，镍铁工艺是非常复杂的，需要涉及的内容有很多，每一个细节都要严格进行把控，并针对红土矿的具体情况来选择合适的冶炼镍生铁的工艺。要不断的进行探索与突破，提高镍铁中Ni的回收率并合理利用RKEF工艺，使冶炼技术水平得到进一步提高。
参考文献：
【1】李辉;镍铁回转窑的过程控制[D];济南大学;2012.
【2】孙洪刚;镍铁回转窑的优化控制研究[D];济南大学;2013.
【3】贾艳桦;王幸日;乐运芳;;探讨适合的镍铁生产工艺[J];铁合金;2010（02）.
