1.一种用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺，其特征是：将含镍铁原料与还原剂、熔剂、催化添加剂混合，经混合后粉碎到200目以下，制成混合料；然后将混合料加入到球磨机内进行球磨，制备成超细粉，对超细粉进行钝化；在催化添加剂中加水溶化，得到水溶液，将超细粉、水溶液和粘结剂共同混合，混合均匀后造成球团物料；点燃竖式还原炉中的内外加热器中的燃料，将所制好的球团物料经过螺旋送料器送入到还原炉内，均匀松散地排布到烘干床炉箅子上，对球团物料进行烘干，球团物料经过干燥后进行焙烧，在焙烧区内与燃气中的CO、H2和挥发分中的碳氢化合物反应，球团物料在500℃-1100℃的还原温度下和催化剂的共同作用下，经15-180分钟的还原反应后，得到金属化率达到90-95％的镍铁金属化球团，镍铁金属化球团进入冷却过渡段；余热回收装置将反应后上升的热气作为助燃风与冷却风混合后一同对镍铁金属化球团进行冷却，吹入的冷却风吸收镍铁金属化球团的热量，在到达焙烧区时形成含氧的高温气体，对还原炉内的燃气进行助燃，如此依次循环，剩余的废气经除尘后由烟囱排入大气，预冷却后的含镍金属化球团在冷却过渡段的下方进入冷却筒内，通过调节水冷强度和冷却段冷却风量来调节出炉金属化球的冷却温度，使其在
500～900℃范围内通过螺旋出料机排出冷却筒，将排出冷却筒的高温含镍金属化球团不经冷却直接进入破碎机进行热破碎，破碎后的热含镍铁物料直接进行筛分，然后进行磁选，使含镍铁物料与残煤和脉石分离，得到高品位的镍铁合金或镍铬铁合金；打开有衬电渣炉电源开关，启动电极升降装置，将电极送入有衬电渣炉内，将已加入到炉内的固态电渣料通电熔化成液态熔渣，或将固态熔渣在炉外熔化后倒入有衬电渣炉内，启动电极或导电环对所熔化的液态熔渣进行加热到所需的1650℃～1800℃范围内，将经磁选后得到的高品位镍铁合金或镍铬铁合金通过输送机输送到导流槽内直接导入有衬电渣炉或半有衬电渣炉内进行熔化冶炼，或将排出冷却筒的高温含镍金属化球团，不经破碎机热破碎和磁选直接通过输送机输送到导流槽内导入有衬电渣炉或半有衬电渣炉内进行熔化冶炼，金属化球团中的Al2O3、MgO、SiO2、CaO可以作为电渣炉渣料，然后根据冶炼产品质量要求，配入适量的CaF2、Al2O3、CaO、TiO2、MnO、SiO2、RE、RexOy、Na2B4O7、Na2O、SiCa、K2O、Al中的一种或多种物质，以对球团中的脉石成分进行调整，使其达到电渣冶金所需渣料成分要求，在熔化过程中，根据冶炼产品的质量要求，通过氧气管和透气砖吹入适量的氧气对所熔化的含镍金属液进行脱碳，使所冶炼的镍铁合金或含镍铁水达到所需含碳量，通过氩气管和透气砖吹入适量的氩气对金属熔池进行搅拌，使所冶炼的镍铁合金或含镍铁水达到所需纯净度要求，制造出所需质量要求的含高、中、低、微碳量的高质量镍铁合金或含镍铁水，所冶炼好的镍铁合金或含镍铁水可以通过安装在炉体支架上的有衬炉倾翻装置倒入钢水包进行模铸，制造成所需尺寸的镍铁合金，或通过水冷结晶器结晶后通过抽定装置从水冷结晶器内抽出后切断成所需长度的产品，冶炼过程中所产生的CO气体在密封罩内通过气体回收管与从竖炉中回收的余热和冷却风混合后一同进入冷却过渡段的下部对含镍金属化球团进行冷却和还原。
2.根据权利要求1所述的用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺，其特征是：所述的含镍铁原料：为将氧化镍矿、氧化镍铬矿或含镍、含镍铬的烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种或二种以上的含镍铁原料按照一定的比例配比后的超细粉体混合体，混合比例不限；
所述的超细粉为粒度为75um-5um，其中颗粒度为10um-35um的粉体占85％以上。
3.根据权利要求1所述的用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺，其特征是：所述的催化添加剂的物料配比(重量百分比)是由熔化剂10-50％、氧化剂10-30％、催化助燃剂
10-30％、成孔剂5-15％、晶核强化剂5-20％、助熔剂15-30％、自由基引发剂5-10％所组成；其中(均为重量百分比)：
所述的熔化剂由含硼铁精矿粉50-70％、四硼酸钠(NaB4O7·10H2O)10-30％、皂土
10-20％组成，或者为其中的任意一种；
所述的氧化剂由硝酸钠(NaNO3)50％、硝酸钾(KNO3)50％组成，或者为硝酸钠、硝酸钾中的任意一种；
所述的催化助燃剂为氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)的任意一种，或者为其混合物，混合比例不限；
所述的助熔剂为萤石(CaF2)50％、三氧化二钇(Y2O3)50％组成；
所述的晶核强化剂为二氧化铈(CeO2)、硝酸(NaNO3)的任意一种；或者为其混合物，混合比例不限；
所述的自由基引发剂为烷氧基胺或芳基碳金属盐的任意一种；或者自由基引发剂为其混合物，混合比例不限；
所述的成孔剂为聚氯乙烯、蛭石、珍珠岩、碳酸钙的任意一种，或者为其混合物，混合比例不限。
4.根据权利要求1所述的用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺，其特征是：所述还原剂为固定碳大于65wt％，灰分小于15wt％，挥发分为20～30wt％的无烟煤、低硫低灰分烟煤、焦煤、焦粉中的任意一种，或二种以上的混合物；
所述的熔剂为石灰、消石灰、白云石、石灰石中的任意一种；
所述的粘接剂为膨润土、水玻璃、粘土、皂土、纸浆废液中的任意一种；或者为二种以上的混合物，混合比例不限；
所述的镍铁金属化球团物料成分配比(重量％)为：氧化镍矿、氧化镍铬矿或含镍、含镍铬的铁磷、烟道灰、层泥中的任意一种或将其中的二种或二种以上的含镍铁原料按照一定的比例配比后的超细粉体混合体70-90％、还原剂3-10％、熔剂3-10％、粘结剂1-10％、催化添加剂0.1-5％组成，球团物料为超细粉体，超细粉体的颗粒粒度为5um-75um，其中
10-35um的粒度占球团所用物料总量的85％，还原反应温度为500℃-1100℃；
所述的燃料为煤气、或者为烟煤、或者为无烟煤；
所述的磁选工艺为：将金属化球团破碎后进入弱磁选机先分离球团中的煤灰、添加剂和部分脉石，然后将经过磁选后的粉体进行湿法球磨到-200目后，采用摇床进行重选，重选后得到的镍精矿粉采用2800-5500高斯的磁选机进行磁选，得到含Ni量3～10％的高品位的镍精矿粉；
所述的电渣炉的渣料为CaF2、Al2O3、CaO、TiO2、MnO、SiO2、RE、RexOy、Na2B4O7、K2O、Na2O、SiCa、Al中的二种或三种以上物质所组成的多元渣系，碱度为1.2～1.8的高碱度渣；
所述的脱碳工艺为包括通过透气砖向熔池和渣池中吹入氧气脱碳、吹入氩气搅拌，或吹入氩气和氧气的混合气体进行脱碳，或通过在熔渣中加入20％的赤铁矿，20％的铁磷配制成氧化性熔渣进行脱碳，还可以利用硅所具有的脱碳和还原双层作用，通过在渣料中加入一定比例的SiO2、以SiO2取代部分碳进行还原和脱碳，达到生产中、低含碳量的含镍铁水；
所述的有衬电渣炉的精炼工艺还包括通过透气砖向熔池和渣池中吹入氩气进行搅拌
精炼。
5.一种实现用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺的设备，其特征是：该设备由还原设备和冶炼设备两套系统组成，其中还原设备采用竖炉炉体结构，该还原设备包括有炉底座(12)、上炉体、下炉体、上炉罩、烘干床炉箅子(25)、密封下料装置(1)、净化装置和和余热循环装置，在炉底座的上方连接有上炉体，在炉底座的下方连接有下炉体，在上炉体的上端连接有上炉罩，烘干床炉箅子位于上炉体内上端，净化装置通过管道与上炉体和下炉体连接，余热循环装置与下炉体连接；
冶炼设备由有衬电渣炉、电渣炉供电系统、电极升降装置、气体吹入系统、电极和密封罩组成，有衬电渣炉根据冶炼要求不同，采用有衬电渣炉、半有衬电渣炉进行冶炼。
6.根据权力要求5所述的用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺的设备，其特征是：所述的还原设备中的上炉体包括内加热罐(2)、还原气出口(3)、外加热还原罐(4)、加热进气孔(5)、煤气管(6)、耐火砖(7)、燃气喷嘴(8)、耐火纤维(9)、还原炉外壳(10)、内外加热罐进气孔(11)、内加热煤气管(20)、内加热燃气喷嘴(21)、加热室(39)、焙烧还原区(43)，还原炉外壳、耐火砖层、外加热还原罐和内加热罐依次套装，还原炉外壳位于最外层，内加热罐位于最内层，在内加热罐中心有内加热煤气管，内加热煤气管的端部连接有内加热燃气喷嘴，在还原炉外壳与耐火砖层之间有耐火纤维，在耐火砖层内为加热室，有煤气管穿过还原炉外壳、耐火纤维和耐火砖层，煤气管端部连接有燃气喷嘴，燃气喷嘴位于加热室内，内加热罐与外加热还原罐之间为焙烧还原区，在内加热罐上的上段有还原气出口、在下段有内外加热罐进气孔，在外加热还原罐上有加热进气孔；上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有多条斜形气流通道，两个罐体的斜形气流通道呈V字型布置，在两个罐体中部向上均开有多个与罐体平行的气流孔；
或者所述的上炉体包括内加热罐(2)、还原气出口(3)、外加热还原罐(4)、加热进气孔(5)、耐火砖(7)、耐火纤维(9)、还原炉外壳(10)、内外加热罐进气孔(11)、燃煤燃烧室(33)、出渣室(34)、内加热火道(38)、加热室(39)、焙烧还原区(43)，还原炉外壳、耐火砖层、外加热还原罐和内加热罐依次套装，还原炉外壳位于最外层，内加热罐位于最内层，燃煤燃烧室(33)、出渣室(34)位于上炉体的下端，内加热火道(38)位于内加热罐(2)和外加热还原罐(4)的下端，在还原炉外壳与耐火砖层之间有耐火纤维，在耐火砖层内为加热窑，内加热罐与外加热还原罐之间为焙烧还原区，在内加热罐上的上段有还原气出口、在下段有内外加热罐进气孔，在外加热还原罐上有加热进气孔；上炉体伸入保护罩的部分为V字型结构，外加热还原罐和内加热罐体的中部向下设有多条斜形气流通道，两个罐体的斜形气流通道呈V字型布置，在两个罐体中部向上均开有多个与罐体平行的气流孔；
所述的上炉体为单孔一通道炉体结构，或者上炉体为多孔一通道炉体结构；炉体的布置形式为单排一通道，或者炉体的布置形式为多排一通道；外加热还原罐和内加热罐在上炉体内分布有1-50个，在外加热还原罐和内加热罐的罐体的中下部开有10-50个与罐体垂直线呈斜形进出气孔，在罐体的中上部开有与罐体平行布置的进出气孔，其进出气孔在罐体上均匀分布；外加热还原罐的形状为圆形或者为矩形；外加热还原罐使用材质为SiC或者耐火砖材料制成，或者采用二种材料共同制造；
所述的下炉体包括冷却过渡段(13)、螺旋出料机(18)、出料口(29)、炉体支撑(31)、内外加热罐支撑(32)，冷却过渡段位于内加热罐和外加热还原罐的下部，冷却过渡段内为燃煤燃烧室，燃煤燃烧室与上炉体的焙烧还原区相连通，炉体支撑位于外侧，内外加热罐支撑位于中心，在冷却过渡段的底部连接有螺旋出料机，在螺旋出料机的一端有出料口；
所述的上炉罩包括炉罩(27)、烟囱(28)、除尘器(44)，烟囱位于炉罩的上端，除尘器连接在烟囱上。
7.根据权利要求5所述的用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺的设备，其特征是：所述的净化装置包括余热输送管(19)、中余热回收管(22)、上余热回收管(26)、轴流风机(30)、右冷却风管(36)、右冷却风机(41)，在净化装置的上端通过上余热回收管与上炉罩连接，在净化装置的中间部位通过中余热回收管连接在上炉体上端，上余热回收管(26)和中余热回收管均通入至焙烧还原区，在净化装置的底部通过余热输送管通入至下炉体的燃煤燃烧室内，在余热输送管上连接有轴流风机，在轴流风机下方的余热输送管上连接有右冷却风管，在右冷却风管上连接有右冷却风机；所述的余热循环装置包括左余热输送管(14)、出水口(15)、冷却筒(16)、进水口(17)、左冷却风管(35)、左冷却风机(42)，在下炉体外有冷却筒，在冷却筒上有进水口和出水口，左余热输送管通入至下炉体的燃煤燃烧室内，在左余热输送管上连接有左轴流风机，在左轴流风机下方的左余热输送管上连接有左冷却风管(35)，左冷却风管上连接有左冷却风机(42)。
8.根据权利要求5所述的用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺的设备，其特征是：
所述的冶炼设备中的电渣炉根据冶炼方式的不同，分为有衬电渣炉、半有衬电渣炉两种炉体；
所述的有衬电渣炉炉体(54)座落在有衬电渣炉炉体倾翻机构(53)上，在有衬电渣炉
炉体(54)的底部连接有底电极(57)，通过电极升降装置(47)将电极(46)插入有衬电渣炉内，在电极(46)上连接有电源(48)、电源开关(50)、底电源(51)，底电源(51)连接在底电极(57)上与电极(46)组成供电回路，在有衬电渣炉炉体(54)的底部底电极(57)的一侧安装有氧气透气砖(55)，在氧气透气砖(55)上连接有氧气管(56)，在底部底电极(57)的另一侧安装有氩气透气砖(59)，在氩气透气砖(59)上连接有氩气管(58)，有衬电渣炉内有液态熔渣(52)和金属熔液(60)，在有衬电渣炉的上部连接有导流槽(61)和球团输送机(63)，在有衬电渣炉的外部安装有密封罩(49)，在密封罩(49)的上部连接有气体回收管(45)，气体回收管(45)与连接在竖炉冷却过渡段(13)下部的余热循环系统管道相连接，有衬电渣炉炉体倾翻机构(53)安装在炉体支架(64)上；
所述的电极加热半有衬电渣炉由耐火材料炉体(65)、水冷结晶器(70)、抽定装置(68)和电源系统、电极升降装置、吹气系统、密封罩组成，耐火材料炉体(65)连接在水冷结晶器(70)的上面，在水冷结晶器(70)一侧的底部连接有进水管69，在水冷结晶器(70)另一侧的上部连接有进水管74，在耐火材料炉体(65)下面的一侧安装有氧气透气砖(55)，在氧气透气砖(55)上连接有氧气管(56)，在底部底电极(57)的另一侧安装有氩气透气砖(59)，在氩气透气砖(59)上连接有氩气管(58)，水冷结晶器(70)的下面连接有底水箱(71)，抽定装置(68)连接在底水箱(71)的下面，电极(46)通过电极升降装置(47)插入半有衬电渣炉的耐火材料炉体(65)内，在电极(46)上连接有电源(48)、电源开关(50)、底电源(51)，底电源(51)连接在底水箱(71)上与电极(48)组成供电回路，半有衬电渣炉内有液态熔渣(52)和金属熔液(60)，在半有衬电渣炉的上部连接有导流槽(61)和球团输送机(63)，在有衬电渣炉的外部安装有密封罩(49)，在密封罩(49)的上部连接有气体回收管(45)，气体回收管(45)与连接在竖炉冷却过渡段(13)下部的余热循环系统管道相连接，半有衬电渣炉炉体安装在炉体支架(64)上；
所述的导电环加热半有衬电渣炉由耐火材料炉体(65)的下面安装有导电环(73)，在
导电环底部(73)一侧的底部连接有进水管72，在导电环底部(73)另一侧的上部连接有进水管74，在导电环(73)下面的一侧安装有氧气透气砖(55)，在氧气透气砖(55)上连接有氧气管(56)，在导电环(73)的另一侧安装有氩气透气砖(59)，在氩气透气砖(59)上连接有氩气管(58)，在氧气透气砖(55)和氩气透气砖(59)的下面连接有水冷结晶器(70)，在水冷结晶器(70)一侧的底部连接有进水管69，在水冷结晶器(70)另一侧的上部连接有进水管74，在水冷结晶器(70)的下面连接有底水箱71，抽定装置(68)连接在底水箱(71)的下面，电源(48)连接在导电环(73)上，与电源开关(50)、底电源(51)和底水箱(71)组成供电回路。
9.根据权力要求5所述的用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺的设备，其特征是：所述的有衬电渣炉半有衬电渣炉中的有衬炉炉体(54)是由耐高温、耐渣蚀的耐火材料捣打或由耐火砖砌铸而成，其几何形状为椭圆、圆形、矩形或者方形；
所述的有衬电渣炉、半有衬电渣炉的电源(48)为三相低电压、大电流电源或者为单相低电压、大电流电源；”
所述的有衬电渣炉、半有衬电渣炉的电极(46)材料为石墨电极，或者为金属材料自耗电极或耐高温的导电陶瓷材料；
所述的有衬电渣炉、半有衬电渣炉的电极升降装置(47)具有电极夹持、电极上下升
降、电极旋转机构；
所述的半有衬电渣炉中的导电环(72)为循环水冷结构，材质为导电的铜材、无磁钢、不锈钢或低碳钢，在导电环(72)的底部连接有导电环进水管(71)，在导电环的上部连接有导电环出水管(73)。
10.根据权利要求5所述的用低镍物料冶炼镍铁及含镍铁水工艺的设备，其特征是；所
2
述的透气砖透气率为26～30％，吹氧气、吹氩气压力为6～8Kg/cm。