鈦鐵在鋼鐵生產(chǎn)中用途廣泛,可用作脫氧劑、脫氮?jiǎng)┖秃辖鹛砑觿S绊懟厥章实囊蛩刂饕幸韵拢?/div>
一、原材料因素
鈦精礦和金紅石的品位越高,冶煉效果越好,出鐵多,合金中TI含量高;當(dāng)金紅石的品位在90%以上,鈦精礦的品位在50%以上時(shí),回收率較高;砂礦比原生礦冶煉效果好。鈦精礦中FEO/FE2O3比值越高,冶煉前焙燒效果越好,經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也越好。鈦精礦和金紅石的粒度應(yīng)適當(dāng),過細(xì)則飛揚(yáng)損失增大;過粗,鋁熱反應(yīng)不充分,回收率下降;因此,金紅石的粒度一般控制在100-160目,鈦精礦的粒度控制在40-100目。鈦精礦和金紅石的比例應(yīng)保持在3.5:1左右較合適。焙燒溫度一般控制在750℃-850℃,焙燒時(shí)間為3-5H,焙燒溫度不足和時(shí)間過短都會(huì)影響單位熱效應(yīng)和還原反應(yīng)的充分進(jìn)行,對(duì)回收率造成不利影響。
生產(chǎn)鈦鐵用的鋁粒,其品位越高,對(duì)還原反應(yīng)越有利,一般采用含鋁量98%以上的鋁粒。鋁粒的粒度大小會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速度和鋁的利用率,鋁粒過粗,比表面積小,界面化學(xué)反應(yīng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),不利于熱量的集中,且渣鐵不易分離,出鐵少鋁粒過細(xì),飛揚(yáng)和燃燒損失增大,同時(shí),過細(xì)的鋁粒中氧化鋁量增加,造成配鋁不足,影響鈦的還原;合適的鋁粒粒度一般在60目-1.5MM,占90%以上。
石灰作為熔劑配入爐料,可降低渣的熔點(diǎn),改善爐渣的流動(dòng)性,促使金屬懸浮物下沉,同時(shí)阻止TIO和AL2O3結(jié)合,有利于提高鈦的回收率。石灰含CAO要高,粒度1-2MM,不用未燒透的和粉化吸水的石灰。石灰的配入量要適當(dāng),用量不宜過大,太大在還原過程中消耗的熱量過多,降低了系統(tǒng)所要達(dá)到的最高溫度,使反應(yīng)難以進(jìn)行。
硅鐵中的硅能與合金中的鈦結(jié)合成TI5SI3等化合物,阻止鋁化合物的形成,減少進(jìn)入合金中的鋁量,提高鋁的利用率,從而有利于TI回收率的提高。含硅為75%左右,粒度0-1MM的硅鐵粉冶煉鈦鐵較為有利。
二、單位熱效應(yīng)
影響單位熱效應(yīng)的因素有:1)爐料的化學(xué)反應(yīng)熱;2)爐料帶入的物理熱。化學(xué)反應(yīng)熱主要由鈦精礦、金紅石、氯酸鉀與鋁粒等物料的品位和配料量決定,物理熱主要由鈦精礦和金紅石的焙燒溫度決定。生產(chǎn)實(shí)踐表明,單位熱值低,還原反應(yīng)難以進(jìn)行,渣流動(dòng)性差,渣中有較多含TI的金屬球,渣鐵不易分離,出鐵量少;單位熱值高,反應(yīng)激烈,爐渣攪動(dòng)造成噴濺,過程損失大,產(chǎn)量低。
三、配鋁系數(shù)
從試驗(yàn)得知,鈦的回收率隨著鋁用量的增加而上升,但配鋁量過多會(huì)降低反應(yīng)的單位熱效應(yīng),使?fàn)t渣變稠,同時(shí)也容易造成合金鋁含量超標(biāo),影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以要獲得較高的鈦回收率,鋁的用量必須控制在一個(gè)最佳的范圍內(nèi),試驗(yàn)證明,配鋁系數(shù)在1.03-1.06時(shí),渣中TTI%較低,成品中的鋁含量符合GB3282-87要求,冶煉效果最佳。
四、加料速度
加料過程應(yīng)該遵循“先慢、中間快、最后慢”這一原則;底料反應(yīng)完畢開始加主料時(shí),加料要慢,待熔池?cái)U(kuò)大后再增加加料速度,合適的速度應(yīng)使反應(yīng)迅速而均勻,反應(yīng)后期應(yīng)減慢速度,防止反應(yīng)過激而引起噴濺。適當(dāng)?shù)募恿纤俣龋瑢⒂兄跓崃考校F粒沉降好,出鐵量增加。加料過快易噴渣,合金含鈦低,含鋁高加料過慢熱量不集中,熱損失大,出鐵量低。最后,要注意均勻加料,防止加料幅度變化太大或停止加料使合金出現(xiàn)夾渣。生產(chǎn)實(shí)踐表明,以入爐料總量為8T,下料時(shí)間控制在9-12MIN為宜。
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