Патент на изобретение №2351678
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ФЕРРОТИТАНА
(57) Реферат:
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству ферросплавов алюминотермическим процессом. В способе в качестве титаносодержащего сырья используют жидкий титановый шлак, смешивают металлотермическую часть шихты, состоящую из железорудного концентрата, алюминиевого порошка, извести и ферросилиция в соотношении 1:(1,09-1,18):(0,27-0,33):(0,08-0,09) соответственно, в количестве 126-146% от массы титанового шлака, далее смешивают и проплавляют основную часть шихты, состоящую из железорудного концентрата, извести и алюминиевого порошка в соотношении 1:(0,1-0,29):(0,43-0,46) соответственно, в количестве 15-25% от массы титанового шлака. В качестве титаносодержащего сырья используют жидкий титановый шлак с содержанием 85-95% % TiO2 при температуре 1700-1850°С. Изобретение позволяет снизить расход алюминия на плавку за счет использования жидкого титанового шлака, а также получить титан и глиноземистый полупродукт для выплавки синтетических шлаков. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству ферротитана алюминотермическим процессом. Наиболее близким известным способом к заявленному является способ получения ферротитана, включающий загрузку в металлургический реактор отходов металлического титана, присадку металлотермической смеси и ее проплавление, загрузку и проплавление основной части шихты, выпуск металла и шлака, позволяющий совместно с отходами титана (титаносодержащим сырьем) загружать чушковый алюминий и затем проплавлять металлотермическую часть шахты, а на расплав загружать известь в количестве 46,7-83,7 от массы титановых отходов (авт. свид. Способ не позволяет применять при выплавке титановые шлаки, а титановые отходы (92% Ti) в настоящее время используются более эффективно для получения высокопроцентного ферротитана способом сплавления с железом в индукционной печи. Задача настоящего изобретения заключается в разработке технологии выплавки ферротитана с использованием жидкого титанового шлака, содержащего 85-95% TiO2. Поставленная задача решается тем, что в качестве титаносодержащего сырья используют жидкий титановый шлак, а металлотермическую часть шихты, состоящую из железорудного концентрата, алюминиевого порошка, извести и ферросилиция в соотношении 1:(1,09-1,18):(0,27-0,33):(0,08-0,09) соответственно смешивают и проплавляют в количестве 126-146% от массы титанового шлака, далее смешивают и проплавляют основную часть шихты, состоящую из железорудного концентрата, извести и алюминиевого порошка в соотношении 1:(0,1-0,29):(0,43-0,46) соответственно в количестве 15-25% от массы титанового шлака. В качестве титаносодержащего сырья используют жидкий титановый шлак с содержанием 85-95% TiO2 при температуре 1700-1850°С. Отличительной особенностью заявляемого способа является то, что способ позволяет использовать при выплавке ферротитана жидкие титановые шлаки, обеспечить высокое извлечение титана в металл с сравнительно низким расходом алюминия при выплавке. Кроме того, способ позволяет за один металлургический передел получить два товарных продукта ферротитан в соответствии с ГОСТом 4761-91 и полупродукт глиноземистый для выплавки синтетических шлаков по ТУ 14-11-164-78 и шлаки глиноземистые ТУ 14-11-347-2000. Изменение соотношения компонентов шихты в металлотермической части шихты в большую сторону приводит к снижению ее термичности и частичному угару алюминия, а изменение соотношения в меньшую сторону к недовосстановлению титана из титанового шлака. Снижение количества металлотермической части шихты менее 126% от массы титанового шлака на плавку приводит к недовосстановлению титана из шлака, а увеличение более 146% к возгонам алюминия и титана. Изменение соотношения компонентов шихты в основной части в большую или меньшую сторону снижает эффективность восстановления титана и частично приводит к «запутыванию» корольков металла в шлаке. Снижение количества основной части менее 15% приводит к увеличению TiO2 в глиноземистом полупродукте, а увеличение более 25% от массы титанового шлака к снижению титана в ферротитане. Снижение температуры жидкого титанового шлака менее 1700°С приводит к снижению термичности процесса и снижению извлечения титана в ферротитан, а увеличение более 1850°С к возгонам титана и алюминия при плавке. Опробование способа выплавки ферротитана проводили в условиях экспериментального цеха Ключевского завода ферросплавов. Титановый шлак с содержанием 90% TiO2 брали в жидком состоянии с температурой 1700°С и внепечным способом в металлургическом реакторе восстанавливали алюминотермическим процессом. Удельная теплота процесса составляла 680-710 ккал на 1 кг шихты при различных соотношения шихтовых материалов в шихте. Результаты выплавки ферротитана приведены в таблице.
Анализируя результаты опробования способа выплавки феррртитана по предлагаемому способу, можно сделать следующий вывод. 1. В процессе опробования из жидкого шлака с содержанием 90% TiO2 и t=1700°С получен ферротитан, удовлетворяющий ГОСТу 4761-91, и попутно за один металлургический передел полупродукт для выплавки синтетических шлаков по ТУ 14-11-164-78. 2. Извлечение титана в ферротитан составило 84,8-84,9% на высоком технико-экономическом уровне. 3. Расход алюминия на 1 кг восстановленного титана в ферротитан составило 1,4064-1,4072 кг, что значительно ниже, чем у способа, взятого в качестве прототипа (1,6157-1,9237).
Формула изобретения
1. Способ выплавки ферротитана, включающий загрузку в металлургический реактор титаносодержащего сырья, присадку и проплавление металлотермической части шихты, загрузку и проплавление основной части шихты, выпуск металла и шлака, отличающийся тем, что в качестве титаносодержащего сырья используют жидкий титановый шлак, а металлотермическую часть шихты, состоящую из железорудного концентрата, алюминиевого порошка, извести и ферросилиция в соотношении 1:(1,09-1,18):(0,27-0,33):(0,08-0,09) соответственно, смешивают и проплавляют в количестве 126-146% от массы титанового шлака, далее смешивают и проплавляют основную часть шихты, состоящую из железорудного концентрата, извести и алюминиевого порошка в соотношении 1:(0,1-0,29):(0,43-0,46) соответственно, в количестве 15-25% от массы титанового шлака. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют жидкий титановый шлак с содержанием 85-95% TiO2 при температуре 1700-1850°С.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1418345 С22С 33/04, 1986).