CN104651601A - 一种微波加热生产电焊条用还原钛铁矿的工艺 - Google Patents

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曹洪清
任小弟
张树芳
曹福利
刘德春
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Abstract

本发明提供一种以微波加热方式生产电焊条用还原钛铁矿的工艺，经过钛铁矿原矿二次粉碎得到20～50μm粒径的粉状钛铁矿；然后送入氧化炉，加入石灰、硼砂，鼓入空气煅烧，煅烧温度750～800度，煅烧时间10～50分钟；然后加入回转窑，加入还原煤粉，微波加热煅烧，微波功率1500～1800MHz，窑内温度400～580度，微波加热时间1～3小时；还原结束后，向回转窑内通入惰性气体，出口进行喷水降温，降温至室温后送入磁选机筛选，得到还原钛铁矿。本发明的有益效果在于：二次粉碎后，矿粉粒径达到20～50μm，然后再利用微波辐射加热，有效降低还原所用温度，提高还原效率，对钛铁矿原矿选料没有限制。

Description

一种微波加热生产电焊条用还原钛铁矿的工艺
技术领域
本发明涉及钛铁矿冶炼技术领域，尤其涉及一种微波加热生产电焊条用还原钛铁矿的工艺。
背景技术
还原钛铁矿是生产电焊条的主要辅助材料之一，传统的生产工艺是采用隧道窑、馒头窑或者回转窑为主要设备，将钛铁矿、还原剂、脱硫剂置于窑内进行加热还原，再经过粉碎、筛选得到。传统工艺存在以下缺点：一、反应温度高，均匀性难以控制；二、生产周期长，生产效率低；三、对钛铁矿选料有局限性；四、能耗高、污染重。在专利申请CN1036228A中公开一种还原钛铁矿粉的制取方法，先对钛铁矿采用790～890度氧化，然后加入还原剂进行高温还原，还原温度1140±25度保持4小时，接着1240±25度保持36分钟，此方法缺点是只适用于FeO/Fe2O3≥5的钛铁矿，存在原料选取的局限性，还原温度高。专利申请CN100500872C公开了一种钛铁矿制取电焊条用还原钛铁矿的方法，先加入粘结剂进行球团制备，然后进行氧化焙烧，接着加热还原，还原温度1050～1150度，还原时间180～280分钟，该方法的虽然对选矿没有要求，但是还原温度高，时间长，造成能耗高，生产效率低。为了克服上述缺点，本发明采用微波加热还原。
发明内容
本发明为了克服传统生产工艺中反应温度高，生产周期长，生产效率低，对钛铁矿选料有局限性，能耗高的缺点，提供一种以微波加热方式生产电焊条用还原钛铁矿的工艺。
本发明的技术方案包括以下步骤：
(1)钛铁矿的预处理：钛铁矿原矿加入破碎机破碎成小颗粒，然后加入高速球磨机进一步粉碎，得到20～50μm粒径的粉状钛铁矿；经过进一步粉碎的钛铁矿具有更小的粒径尺寸，在后续工艺中具有更大的比表面积，能充分的反应；
(2)预氧化脱硫过程：将经过步骤(1)粉碎过的粉状钛铁矿送入氧化炉，加入原料矿粉重量比的0.5～2％石灰、1～5％硼砂，鼓入空气煅烧，煅烧温度750～800度，煅烧时间10～50分钟，煅烧结束取决与矿粉的含硫量小于3％，经过预氧化脱硫后的钛铁矿粉，FeO转换成Fe2O3或者Fe3O4，硫含量小于0.3％；
(3)微波加热还原钛铁矿：经过步骤(2)预氧化脱硫的矿粉加入回转窑，加入还原煤粉10～20％，微波加热煅烧，微波功率1500～1800MHz，窑内温度400～580度，微波加热时间1～3小时，钛铁矿粉中的FeTiO3、Fe2O3或者Fe3O4都属于微波吸收体，在微波辐射下能快速升温加热；
(4)冷却筛选：还原结束后，向回转窑内通入惰性气体，出口进行喷水降温，降温至室温后送入磁选机筛选，得到还原钛铁矿，TiO2大于60％，S小于0.1％，FeO小于5％。
进一步，所述钛铁矿原矿为TiO2含量大于等于45％的任意钛铁矿。
本发明的有益效果在于：1、先将钛铁矿进行二次粉碎后，矿粉粒径达到20～50μm，有效降低还原所用温度，提高还原效率；2、预氧化脱硫步骤能有效除去硫，将FeO氧化为Fe2O3或者Fe3O4，有效降低成品中FeO的含量；3、利用微波辐射加热，有效降低了还原温度，缩短还原时间，提高还原效率；4、对钛铁矿原矿选料没有限制。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行具体说明。
实施例一：
(1)钛铁矿的预处理：选取钛铁矿原矿的主要化学组分TiO2 47％、FeO 30％、Fe2O3 4％，钛铁矿原矿加入破碎机破碎成小颗粒，然后加入高速球磨机进一步粉碎，得到20～50μm粒径的粉状钛铁矿；经过进一步粉碎的钛铁矿具有更小的粒径尺寸，在后续工艺中具有更大的比表面积，能充分的反应；
(2)预氧化脱硫过程：将经过步骤(1)粉碎过的粉状钛铁矿送入氧化炉，加入原料矿粉重量比的0.5％石灰、1％硼砂，鼓入空气煅烧，煅烧温度750～800度，煅烧时间30分钟，矿粉的含硫量小于0.3％，停止煅烧；
(3)微波加热还原钛铁矿：经过步骤(2)预氧化脱硫的矿粉加入回转窑，加入还原煤粉10％，微波加热煅烧，微波功率1500～1800MHz，窑内温度400～580度，微波加热时间1.5小时，钛铁矿粉中的FeTiO3、Fe2O3或者Fe3O4都属于微波吸收体，在微波辐射下能快速升温加热；
(4)冷却筛选：还原结束后，向回转窑内通入惰性气体，出口进行喷水降温，降温至室温后送入磁选机筛选，得到还原钛铁矿，其中TiO2 61％，S 0.03％，FeO 4.6％。
实施例二：
(1)钛铁矿的预处理：选取钛铁矿原矿的主要化学组分TiO2 46.7％、FeO 35％、Fe2O33.2％，钛铁矿原矿加入破碎机破碎成小颗粒，然后加入高速球磨机进一步粉碎，得到20～50μm粒径的粉状钛铁矿；经过进一步粉碎的钛铁矿具有更小的粒径尺寸，在后续工艺中具有更大的比表面积，能充分的反应；
(2)预氧化脱硫过程：将经过步骤(1)粉碎过的粉状钛铁矿送入氧化炉，加入原料矿粉重量比的1％石灰、3％硼砂，鼓入空气煅烧，煅烧温度750～800度，煅烧时间30分钟，矿粉的含硫量小于0.3％，停止煅烧；
(3)微波加热还原钛铁矿：经过步骤(2)预氧化脱硫的矿粉加入回转窑，加入还原煤粉20％，微波加热煅烧，微波功率1500～1800MHz，窑内温度400～580度，微波加热时间1小时，钛铁矿粉中的FeTiO3、Fe2O3或者Fe3O4都属于微波吸收体，在微波辐射下能快速升温加热；
(4)冷却筛选：还原结束后，向回转窑内通入惰性气体，出口进行喷水降温，降温至室温后送入磁选机筛选，得到还原钛铁矿，其中TiO2 61.2％，S 0.03％，FeO 4.3％。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种微波加热生产电焊条用还原钛铁矿的工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)钛铁矿的预处理：钛铁矿原矿加入破碎机破碎成小颗粒，然后加入高速球磨机进一步粉碎，得到20～50μm粒径的粉状钛铁矿；
(2)预氧化脱硫过程：将经过步骤(1)粉碎过的粉状钛铁矿送入氧化炉，加入原料矿粉重量比的0.5～2％石灰、1～5％硼砂，鼓入空气煅烧，煅烧温度750～800度，煅烧时间10～50分钟，至矿粉的含硫量小于3％，停止煅烧；
(3)微波加热还原钛铁矿：经过步骤(2)预氧化脱硫的矿粉加入回转窑，加入还原煤粉10～20％，微波加热煅烧，微波功率1500～1800MHz，窑内温度400～580度，微波加热时间1～3小时；
(4)冷却筛选：还原结束后，向回转窑内通入惰性气体，出口进行喷水降温，降温至室温后送入磁选机筛选，得到还原钛铁矿，TiO2＞60％，S＜1％，FeO＜5％。
2.根据权利要求1所述的一种微波加热生产电焊条用还原钛铁矿的工艺，其特征在于：所述钛铁矿原矿为TiO2含量大于等于45％的任意钛铁矿。
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