进入工厂原料场的氧化镍矿含有30%以上的水(结晶水),需要在还原焙烧阶段除去。这一过程是在回转窑中进行的。矿石在料场破碎、中和、混合均匀后,加入碳还原剂和熔剂,充分混合后加入回转窑。矿石在回转窑中焙烧脱水,重量减轻30%左右,镍被加入的碳还原剂还原,形成温度为600 ~ 700℃的镍渣。镍渣在保温状态下被送入矿热炉的进料仓(内衬耐火保温层)。根据生产工艺的要求,通过密封的管式布料装置将镍渣均匀分布到矿热炉中。
矿热炉是该工艺流程中投资最大的设备。出于环保和工业卫生的需要,炉子是密封的。通过矿热炉电弧熔炼,分离出粗镍铁和电炉渣,同时产生含75% CO75%的还原气体。这种气体经过净化后返回回转窑作为燃料燃烧,提供回转窑需要的热能,粉尘返回矿热炉继续参与冶炼。电炉炉渣是一种很好的建筑材料,但目前只用于筑路。矿热炉得到的镍铁含有较高的硫、硅、碳、磷等杂质,不适合冶炼高级不锈钢。这些粗烤脱水还需要经过提炼,才能作为成品出厂。
回转窑加入1t原矿,可获得约650~700kg镍渣。将这些镍渣加入矿热炉中,可获得约120 ~ 150公斤粗镍铁。粗镍铁中镍含量一般为14%,最高可达18%。