CN1936027A - 含氧化钛炉渣的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种含氧化钛炉渣的制造方法，在从含有氧化钛和氧化铁的物质制造含氧化钛炉渣时，能够抑制二氧化钛的还原，同时将耗电量抑制在最小限度，并能够有效地制造含氧化钛炉渣，其特征在于，用还原炉加热含有氧化钛、氧化铁、碳质还原剂的原料混合物或另外含有氧化钙源的原料混合物，在将该混合物中的氧化铁还原形成还原铁后，供给加热式熔化炉，由该熔化炉加热，熔化该还原铁，使其与含氧化钛炉渣分离，向炉外排出并回收得到的含氧化钛炉渣。
Description
技术领域
本发明涉及一种含氧化钛炉渣的制造方法，具体涉及通过预先还原含在原料矿石等中的氧化铁，有效地制造含氧化钛炉渣的方法。
背景技术
作为从钛铁矿等含有氧化钛和氧化铁的物质分离铁分，制造含氧化钛炉渣的方法，已知有图4所示的方法，一边用各个供给量调整机构3调整供给量，一边分别与钛铁矿1一同，向电炉(Submerged Arc Furnace，以下有时也缩写为SAF)9供给碳质还原剂(例如，焦炭或炭化的媒炭等)2，还原·熔化氧化铁，在取出熔化铁的同时，从炉壁的取出口取出含氧化钛炉渣。
作为此项技术，已知有，与焦炭等的碳质还原剂或少量的氧化钙一同混合钛铁矿，造粒，然后将颗粒物装入电炉，通过加热分离熔化铁和熔化的含氧化钛炉渣(例如，美国专利第3996332号)。
此外，已知有，在熔炼炉中贮留相当量的熔化铁，向该熔化铁液中，与氧一同吹入煤炭、焦炭、沥青、重油等碳质物质，在气化的同时，向铁液中投入砂铁、钛铁矿等钛原料，通过有选择地还原该碳原料中所含的Fe、Cr等金属氧化物，提高炉渣中氧化钛的含有率，浓缩氧化钛的方法(例如，特开昭58-49622号公报)。
在利用电炉(SAF)等熔化炉，进行原料中的氧化铁的还原·熔化，分离铁分和含氧化钛炉渣的以往的方法中，由于进行吸热反应即氧化铁的还原反应，降低炉内温度，所以为维持炉内温度，需使用大量的电力。而且，在处理工序，产生大量的熔化FeO，还存在该熔化FeO严重损伤炉内耐火物的问题，所以利用电炉，难于有效地制造含氧化钛炉渣。此外，为了还原氧化铁，必须使炉内维持高还原性的气氛，由此出现该还原性气氛也还原氧化钛的问题。
发明内容
本发明是针对上述以往技术而提出的，目的是提供一种含氧化钛炉渣的制造方法，在从含有氧化钛和氧化铁的物质制造含氧化钛炉渣时，能够抑制二氧化钛的还原，同时将耗电量抑制在最小限度，并能够有效地制造含氧化钛炉渣。
所谓能够解决上述问题的本发明，是一种含氧化钛炉渣的制造方法，其特征在于，用还原炉加热含有氧化钛、氧化铁、碳质还原剂的原料混合物或另外含有氧化钙源的原料混合物，在将该混合物中的氧化铁还原形成还原铁后，供给加热式熔化炉，由该熔化炉加热，熔化该还原铁，分离含氧化钛炉渣，向炉外排出得到的含氧化钛炉渣，回收。
在实施该方法时，在还原上述氧化铁，从还原炉排出后，优选实质上不冷却上述混合物，直接供给加热式熔化炉。另外，所谓的实质上不冷却，意思是主动冷却混合物，但具体是，不使还原后的混合物的温度低于350℃以下、优选650℃以下、更优选900℃以下。
此外，作为还原炉，如果采用环形转底加热炉，由于容易调节炉内温度，能够抑制二氧化钛向低价的氧化物的还原，同时能够有效地进行氧化铁的还原，所以优选。
本发明是一种含氧化钛炉渣的制造方法，在还原熔化炉加热含有氧化钛、氧化铁、碳质还原剂的原料混合物，或进一步含有氧化钙源的原料混合物，在将该混合物中的氧化铁还原得到还原铁后，对其进一步加热，熔化该还原铁，使其从含氧化钛炉渣分离，向炉外排出得到的含氧化钛炉渣，然后回收，其中，作为上述还原熔化炉，采用移动床式还原熔化炉。
在本发明中，作为移动床式还原熔化炉，推荐采用环形转底加热炉。
此外，在实施上述本发明时，优选上述炉在炉床的移动方向至少隔成2个以上，在隔分的该区段中，炉床移动方向上游侧作为还原区，同时炉床移动方向下游侧作为加热熔化区，在每个区段调整温度。
此外，此时的温度，优选将还原区设定在1200～1500℃，加热熔化区设定在1300～1500℃，并且与该还原区的温度相比，使该加热熔化区的温度高即100～300℃。
在本发明中，从可操作性方面考虑，推荐采用将原料混合物成形成块状的成形体。此外，通过采用块状化的成形体，能够提高还原熔化炉或还原炉内的导热效率，能够提高生产性。
附图说明
图1是表示一例本发明的实施方式的概略图。
图2是表示一例本发明的实施方式的概略图。
图3是表示一例本发明的实施方式的概略图。
图4是表示以往的实施方式的概略图。
具体实施方式
本发明者们发现，在从含有氧化钛、氧化铁及碳质还原剂的原料混合物或再含有氧化钙源的原料混合物，制造含氧化钛炉渣(以下，称为钛炉渣)时，如果使用移动床式还原熔化炉，或采用将该原料装入还原炉，在加热还原氧化铁后，装入加热式熔化炉使其熔化的方式，能够达到上述目的，如此完成本发明。
即，已知，本发明，如果不象以往那样，在熔化炉内装入原料混合物，大致同时进行氧化铁的还原和熔化，而按如上所述，在预先充分还原含在原料混合物中的氧化铁之后，加热熔化，能够大幅度削减维持炉内温度所需的耗电量，另外还能够削减电极的消耗量，并且也能够降低熔融FeO的发生量，尽可能地抑制炉壁耐火物的烧损，此外还能够解决在还原氧化铁时还原二氧化钛的问题。
所谓本发明所用的原料混合物，为混合有氧化钛、氧化铁及碳质还原剂的原料混合物或再含有氧化钙源的原料混合物。关于氧化钛和氧化铁的种类，不特别限定，例如，除钛铁矿、钛磁铁矿、铁板钛矿石等天然矿石以外，还可以使用基于硫酸法的氧化钛制造工序的离心机的残渣或过滤后的残渣，或者在采用基于氯法的氯化炉后分离的残渣等氧化钛或钛制造时的副产物。此外，只要根据需要调合这些原料就可以，例如，可以通过添加铁矿石或炼铁粉尘等调整氧化铁量，或通过添加金红石、锐钛矿、合成金红石等，也可以调整氧化钛量。另外，如果采用含有高炉湿粉尘等碳分和氧化铁分的炼铁粉尘，由于也能够同时添加碳质还原剂，所以优选。以下，作为代表例，说明混合钛铁矿和碳质还原剂的原料混合物，但钛铁矿可以是天然存在的，钛或铁分等比例不特别限定。
另外，一般，钛铁矿含有40％～60质量％的氧化钛、30％～50质量％的氧化铁。要有效地制造钛炉渣，优选原料混合物中的氧化铁成分为氧化钛成分的1/20以上，更优选3/20以上。由此，熔炼炉熔化氧化钛所需的熔化能，能够减少优选10％以上、更优选30％以上。
此外，在天然的钛铁矿中，作为矸石成分含有相当量的SiO2等，含有Al2O3、CaO、MgO等，由于矸石成分混入钛炉渣，成为降低钛纯度的要因，所以优选减小原料混合物中的含量。
作为碳质还原剂，只要是含有碳的，不特别限定，可以举例煤炭、炭化的煤炭、焦炭、油焦炭、木炭、有机物的碳化物、废塑料等。此外，碳质还原剂的配合量也不特别限定，但优选以该碳质还原剂达到氧化铁还原所需足够量的方式，适宜变化配合量，例如，优选以原料混合物中的固定碳的摩尔数达到与氧化铁结合的氧的摩尔数以上的方式，进行配合。碳的利用率，由于因原料或每种碳而异，所以优选适宜调整。还原反应中剩余的碳能够渗碳在还原铁中，成为生铁中的碳，也能够在熔化炉燃烧，用作热源。当然，可以与该混合物一同，将碳质还原剂装入炉中，也可以预先敷在炉床上，但是，如果与其他原料一同，将足够量的碳质还原剂混和在混合物中，在还原时，由于能够使氧化铁附近维持在高还原性气氛，能够抑制还原铁的再氧化，所以优选。
原料混合物，可以采用混合器等任意的混合机构混和形成粉状的上述原料，关于混和方法，不特别限定。也可以以粉末状原状使用得到的混合物，但为提高可操作性，优选采用压块机、旋转造粒或挤压成形等任意成形法，形成块状、颗粒、板状等块状的成形体。另外，在本发明中，作为代表例，说明颗粒状的成形体(以下，称为“原料成形体”)。
在制造原料成形体时，在该原料成形体中配合适量的氧化钙源(例如，熟石灰、石灰石等)，如果调整原料成形体中含有的钛铁矿形成成分(作为氧化钛及用作原料的矿石中的矸石成分或碳材中的灰分等，含有的SiO2、Al2O3、CaO等的炉渣成分)的组成，由于在降低熔化还原铁时生成的钛炉渣的熔点的同时，也提高该钛炉渣的流动性，提高钛炉渣与熔化铁的分离性，所以优选。只要在熔化处理时存在氧化钙源就可以，例如配合氧化钙，造粒原料成形体，也可以在原料成形体上外装氧化钙源，进行氧化处理，或者，也可以在熔化时另外装入氧化钙源。
此外，在熔化处理时，在不配合氧化钙源的情况下，由于缺少矸石成分，能够得到钛纯度高的钛炉渣，但需要将炉内温度提高到高温的炉渣熔化温度(例如1650～1750℃)，在增大能源消耗量的同时，还增加耐火物的损伤及电极的消耗，从而增加制造成本。因此，氧化钙源要考虑制品的质量和制造成本，可以根据需要使用。
在上述原料成形体的造粒中，根据需要，也可以采用膨润土、淀粉、熟石灰、有机粘结剂等粘合剂。
作为本发明所使用的还原熔化炉或还原炉，推荐采用移动床式还原熔化炉(或移动床式还原炉)。作为移动炉床炉，只要是含有移动式的炉床的，不特别限定，例如能够采用直线格子式或环形转底加热炉(RotaryHearth Furnace)等全摇动结构的移动床式还原熔化炉(或移动床式还原炉)。
移动炉床炉，由于容易进行温度控制，与以往的熔化炉或还原炉相比，温度低，即能够维持在比开始还原氧化钛的温度低的温度，能够有选择地在短时间内高效率还原处理氧化铁，所以优选。特别是环形转底加热炉，由于设置所需的空间相对减小，此外也容易进行炉内的气氛调整，能够抑制还原二氧化钛，同时提高氧化铁的还原率，所以优选。
以下，作为代表例说明，在作为还原熔化炉或还原炉，采用环形转底加热炉时的情况，但本发明的方法不局限于环形转底加热炉。
在启动环形转底加热炉时，按规定的速度转动回转炉床，在该回转炉床上，只要以原料成形体达到适宜的厚度的方式，从装入机构供给原料成形体就可以。装入炉床上的原料成形体，在炉内移动的过程中，接受由设在炉体的壁面适宜位置上的燃烧嘴等燃烧机构提供的燃烧热及辐射热，被加热还原，此外，由于通过燃烧热及辐射热燃烧原料成形体中的碳质还原剂，产生大量CO气体，使炉内保持高度的还原性气氛，还原氧化铁，所以容易调整炉内的保护性气体。而且，该碳质还原剂，由于在提高原料成形体附近的还原势后，通过在炉内燃烧，也寄予作为燃料的功能，所以能够降低天然气体等燃烧嘴燃料消费量。
在将环形转底加热炉用作还原炉时，在原料成形体中的氧化铁，在炉内的还原性气氛下，大致完全还原之后，优选采用设在炉床移动方向下游侧的刮板方式或螺旋杆方式等排出装置，依次掏出。
另外，如上所述，在将原料成形体中的氧化铁还原形成还原铁后，再加热熔化，但如果还原不充分，在该熔化时残存大量氧化铁，有时生产熔化FeO，或因伴随该氧化铁的还原(熔化还原或固体还原)的吸热反应，降低炉内温度。另外，如果在熔化处理时产生吸热反应，为保持炉内温度，要增加耗电量，随之也增加电极的消耗量。此外，因生产熔化FeO，也严重损伤炉内的耐火物。因此，在熔化处理之前，优选尽量还原氧化铁。特别是，如果在将氧化铁的还原终止在30％以下的还原率之后，进行加热熔化，有时产生吸热反应造成的上述问题。但是，如果在确保60％以上、优选70％以上、更优选85％以上的还原率后，进行下面的加热熔化，能够抑制吸热反应造成的温度降低，能够在不增加耗电量的情况下，稳定进行连续操作。当然，通过减少氧化铁的总量，由于也能够减少发生的熔化FeO量，所以，也能够尽可能地抑制炉内耐火物的损伤。
如要使氧化铁的还原进行到60％以上、优选70％以上、更优选85％以上，优选在炉内温度确保在1200～1500℃、更优选1200～1400℃的范围的条件下，进行还原。因为如果是1200～1500℃的范围，不会还原氧化钛，能够有选择地只高效率还原氧化铁。
附带说明，如果加热温度低于1200℃，由于氧化铁的还原反应的进行缓慢，必须延长炉内滞留时间，所以降低生产性。另外，如果加热温度超过1500℃，进行二氧化钛的还原反应，降低作为钛炉渣的回收率。此外，如果超过1500℃，有时在还原工序，引起含有FeO的低熔点炉渣的渗出，严重熔损炉内耐火物，连续操作困难。另外，有时也有因原料成形体的组成或配合量在1400～1500℃的温度区域，引起渗出现象。但其频度和可能性相对较小。所以，作为还原期的适合温度，优选采用1200～1500℃、更优选1200～1400℃的范围。另外，在实际作业中，在还原期的初期，当然也可以将炉内温度设定在1200℃以下，之后将温度升高到1200～1500℃，进行还原。
构成原料成形体的氧化铁或氧化钛的比例，因碳材的种类等，有若干不同，但通常能够以5分～20分程度，完成氧化铁的还原。
如上所述，如果还原处理原料混合物，尽管还原了大部分氧化铁，但能够得到氧化钛几乎未被还原的混合物(称为钛炉渣制造用原料)。另外，钛炉渣制造用原料的形状不一定限定于保留装入移动炉床炉前的形状，炉渣等部分成分分离的形状或部分还原铁分离的形状等，呈现各种形状，这些因原料成形体的组成或还原条件等而异。
经过还原处理得到的本发明的钛炉渣制造用原料，由于氧化铁含量低，所以，在熔化处理时，能够抑制起因于氧化铁的上述问题，能够削减耗电量、削减电极消耗量、降低炉内耐火物的损伤，能够抑制二氧化钛的还原。由于能够在更短时间内进行还原铁的熔化，所以不会产生因长时间滞留而还原二氧化钛的问题，从而能够有效地制造氧化钛炉渣。
如前所述，在本发明中，由于原料中的氧化铁，在加热熔化处理之前，经过充分还原处理，其大部分被还原，在加热熔化处理中，由于能够在比较短的时间内熔化还原铁，所以，能够抑制二氧化钛的还原。
另外，当配合在原料成形体中的碳质还原剂，在氧化铁的还原处理时，在大部分被消耗的情况下，熔化处理时的CO气体的释放量减少，氧化铁有被氧化性气体引起再氧化的危险。因此，为避免此担心，也可以在熔化处理时，追加装入碳质还原剂，控制炉内气氛。如果将炉内气氛维持在还原性，在促进还原残存的氧化铁的同时，由于还原铁的渗碳也而被掺加，降低熔点，所以能够在比较低的温度下熔化还原铁。即，如果碳量不足，不能充分降低还原铁的熔点，有时也必须将加热熔化的温度提高到1500℃以上，但在实用炉中，为减轻施加给炉床耐火物的热负荷，优选尽量将操作温度抑制在低温，此外，如果考虑副生的炉渣的熔点，优选操作温度抑制在1500℃左右以下。
因此，为能够在1300～1500℃的温度区，快速熔化还原铁，优选在熔化处理时，进行适当的气氛气体组成的调整。
在进行上述的加热熔化处理时，也可以将用还原炉制造的钛炉渣制造原料，装入电炉等以往已知的钛炉渣制造所用的加热式熔化炉，进行渗碳·熔化处理，也可以将原料成形体装入移动床式还原熔化炉，在该炉内的还原处理中连续进行加热熔化处理。
在用还原炉加热处理原料混合物，将该混合物中的氧化铁还原形成还原铁后，在供给加热式熔化炉时，在还原氧化铁后，得到的钛炉渣制造用原料，优选其后不连续进行实质上的冷却而供给加热式熔化炉。
从还原炉排出的钛炉渣制造用原料，虽冷却到其熔点以下的温度，但仍然具有900～1300℃程度的热，因此，如将其冷却到常温后再供给加热式熔化炉，会浪费热能。为此，如果以保持该高温状态的原样供给加热式熔化炉，在降低热损耗方面也是非常实用的。由于该热实质上直接用作该熔化炉的热源，所以能够寄予降低加热熔化炉所消耗的热能。此时，还原炉和加热式熔化炉也可以由溜槽等直线连结，也可以在一旦转送到附着耐火物的容器后，投入加热式熔化炉。此时，所谓的实质上不冷却，意思是不主动冷却，例如通过冷却溜槽等装置构成部，进行次要的冷却时除外。
作为加热式熔化炉，例如，可举例采用电炉或石油燃料的熔炼炉，但只要是能够用于制造钛炉渣，可采用任何方式。
作为加热式熔化炉，例如，如果使用电弧加热式熔化炉，能够不强制搅拌铁液地用电弧高效率加热，优选尽可能地抑制内附耐火物的熔损，同时高效率进行还原和熔化。该电弧中，包含通过在浮在熔化炉内的铁液上的钛炉渣内装入电极，通电产生的埋弧。此外，优选以装入电弧加热式熔化炉的钛炉渣制造用原料接受电弧热，被快速还原且熔化的方式，在电弧加热部(即，电极的插入部)附近设置原料装入部。此外，在追加装入碳质还原剂时，只要朝钛炉渣制造用原料的装入位置设置装入机构就可以。
在电弧加热式熔化炉中，通过熔化装入的钛炉渣制造用原料，生成熔化铁，将其逐次加进在其前面已经生成并滞留的熔化铁中，共存在该成形体中的矸石成分或氧化钛，形成熔化钛炉渣，与浮游在液面上的熔化炉渣合流。因此，在该电弧加热式熔化炉内，按规定量贮留熔化铁或熔化钛炉渣时，从该熔化钛炉的侧壁下方位置逐次取出熔化铁，此外，只要从该熔化钛炉渣和熔化铁的界面位置的稍上方适宜取出熔化钛炉渣就行。也可以倾斜炉体，排出熔化钛炉渣和/或熔化铁。
得到的熔化钛炉渣，在冷却后可直接使用，或也可以在破碎后，通过筛选等与其他炉渣成分分离。此外，得到的熔化金属铁也可以用作炼铁原料。
另外，在移动炉床炉(例如，环形转底加热炉)内，在作为一系列的处理工序进行上述还原处理和熔化处理时，熔化处理，在环形转底加热炉中的还原处理后，继续将该炉内温度升高到1300～1500℃，如果采用还原部分残留的氧化铁，同时熔化生成的还原铁的2段加热方式，能够与还原铁一同稳定、高效率制造氧化钛。因此，在采用如此的2段加热方式时，例如通过隔壁，在炉床的移动方向，至少将环形转底加热炉内隔成2个以上，隔开的区段中的上游侧作为还原区，下游侧作为加热熔化区，优选能够在各自的区段分别控制温度及气氛气体组成的构成。此外，也可以通过3个以上的隔壁，将炉内隔成4个区段以上，如此能够更严格地控制温度和气氛气体组成，如此的分割区段数，能够根据移动床式还原熔化炉的规模或结构等，任意增减。此外，如果在该炉内设置具有任意冷却机构的冷却部，冷却·固化熔化铁，能够容易利用设在其下游侧的排出装置掏出。此时，副生的炉渣也作为钛炉渣排出，只要用任意的分离机构(破碎或筛选等)将其分离就可以。
此时，为使炉内的温度能够更顺利且有效地进行还原和熔化，优选将上述熔化时的温度设定在比还原时的温度高100～300℃、更优选高120～250℃左右的高温。
另外，在采用还原熔化炉时，也可以不熔化钛炉渣。在作为颗粒铁和炉渣粒的混合物回收排出物的情况下，在排出炉外后，进行破碎，然后通过用磁选等任意的机构进行选择，能够得到高钛含量的炉渣。
此外，本发明的上述含氧化钛炉渣的制造方法，也可以用于含氧化钒的炉渣或含氧化铌的炉渣的制造方法。作为含氧化钒的炉渣，举例有含钛钒的磁铁矿或锅炉等的烟灰、废催化剂。例如，向还原炉内装入在含氧化钒及氧化铁的原料中添加有碳质还原剂的原料，进行氧化铁的还原，然后，通过用熔化炉将其熔化，能够得到含氧化钒的炉渣。此外，作为含氧化铌的物质，举例有pyrochlore或columbite等铌矿石。例如，向还原炉内装入在含氧化铌及氧化铁的原料中添加有碳质还原剂的原料，进行氧化铁的还原，然后，通过用熔化炉将其熔化，能够得到含氧化铌的炉渣。当然，在该还原和熔化中，也能够采用还原熔化炉。
实施例
实施例1
如图1所示，将预先粉碎的碳质还原剂(煤炭、固定碳分74.0％、挥发分15.5％、灰分10.5％)和钛铁矿(TiO2：44.4％、总Fe：31.3(FeO：36.7％)、SiO2等其他成分：余份)，分别通过管线1、管线2，供给各供给量调整机构3，然后，利用混合机构4(混合器)混合(混合比为煤炭10.2质量份：钛铁矿89.8质量份)，此外，作为粘合剂，外装添加大约3％的糖蜜，同时再外装添加大约1％的熟石灰，用造粒机5(压粒机)形成颗粒状(尺寸5.5cm3)的成形体。将该成形体装入环形转底加热炉6，用设在炉壁上的燃烧嘴加热，使炉内达到1200～1500℃，同时用在炉内平均滞留5～12分钟的时间，进行氧化铁的加热还原，以氧化铁的金属化率大致达到85％的方式，调整加热还原条件。分析了得到的钛炉渣制造用原料的组成，为TiO2：46.03％、FeO：6.34％、总Fe：32.45％、其他：余份。此外，排出的钛炉渣制造用原料的形状为颗粒状。
实施例2
以尽可能不与大气接触的方式，且在确保高温的状态(900℃)下，如图1所示，在接近环形转底加热炉设置的加热式熔化炉9(电弧加热式熔化炉)中，连续装入从上述实施例1的环形转底加热炉排出的钛炉渣制造用原料，进行加热熔化。此时，以在熔化炉内，保持一定量的熔化铁，同时，以将进行电弧加热的电极突出到该熔化炉渣层内的状态通电，采用埋弧加热方式。然后，朝该电弧加热部附近，投入钛炉渣制造用原料，利用电弧加热进行熔化。在本实施方式中，由于在从还原炉排出的钛炉渣制造用原料中内装必要的碳分及氧化钙分，所以，不需要碳质还原剂或追加熔剂。当在该炉内贮留规定量的熔化铁时，从出液口向铁液包倒入铁液(Molten Iron)，同时从设在炉侧壁上的炉渣排出口适宜排出熔化炉渣(Slag)，调整残留在炉内的熔化钛炉渣量。得到的熔化铁的组成为C：4.0％的铁液。此外，钛炉渣的组成为TiO2：70.0％。本实施例中的电弧加热电极上的单位耗电量为大约1340KWh/tmi(mi：制造的熔化铁)。
实施例3
除用如图2所示的冷却设备7将在上述实施例1得到的钛炉渣制造用原料放冷到常温以外，与实施例2同样，用电弧加热式熔化炉9进行熔化，制造熔化钛炉渣和熔化铁。
得到的熔化铁的组成和钛炉渣的组成，与实施例2相同，但本实施例中的电弧加热电极上的单位耗电量为大约2020KWh/tmi(mi：制造的熔化铁)。
比较例1
不将实施例1中所用的颗粒状的成形体装入环形转底加热炉(不预先进行氧化铁的还原)，装入实施例2中采用的加热式电炉9中，按与实施例2相同的条件，由该成形体制造熔融的钛炉渣和熔化铁。得到的熔化铁的组成为C：4.0％的铁液。此外，钛炉渣的组成为TiO2：69.0％。此外，在调查炉内时，发现部分炉壁耐火物损伤。本比较例中的电弧加热电极上的单位耗电量为大约3430KWh/tmi(mi：制造的熔化铁)。
实施例4
如图3所示，对实施例1所用的颗粒状形成体，在用环形转底加热炉8内进行了还原处理后，进行的熔化处理。另外，利用间隔板将该环形转底加热炉8的炉内隔成2个(还原区·熔化区)。在还原区，在按与上述实施例1相同的条件还原氧化铁后，在熔化区(气氛温度为1300～1500℃)进行熔化，将生成的熔化铁和钛炉渣冷却到大致1000℃，在凝固后，利用排出装置排出炉外(从原料装入到排出，大约8～15分钟。)。得到的还原铁具有高的铁成色(铁粉大约96％)。此外，钛炉渣也具有高的钛含有率(TiO2：70％)。
实施例5
作为氧化钛和氧化铁的原料，采用在利用硫酸法制造氧化钛时的离心工序得到的分离残渣。另外，该残渣的主组成为，总Fe：15％～20％、H2SO4：10％～15％、Mg：1％～2％、TiO2：4％～7％、其他为余份。在焙烧该残渣去除水分或挥发成分后的残渣中，铁分、镁分被氧化。相对于该焙烧后的残渣80质量份，在作为碳质还原剂，混合20质量份的煤炭，用造粒机形成颗粒状，在其中添加熟石灰0.6重量份，以使碱度达到CaO/SiO＝1.1，形成100.6质量份的原料成形体。厚度均匀地将该原料成形体装入以一定速度移动炉床的环形转底加热炉内，炉内维持1200～1500℃，在进行了原料成形体中的氧化铁的还原后，排除炉外，得到65质量份的钛炉渣制造用原料。分析了得到的钛炉渣制造用原料的组成，为总Fe：70％、C：6％、TiO2：10％、MgO：4％、CaO：1％、SiO2：1％、Al2O3：1％。与实施例2同样，用电弧加热式熔化炉9，熔化处理该钛炉渣制造用原料65质量份。
熔化后，从熔化炉得到铁液45质量份和钛炉渣13质量份。另外，该铁液中铁分为96％。此外，该炉渣中的氧化钛为51％。
如上所述，如果采用本发明，由于能够在短时间内进行氧化铁的还原处理，所以，能够在抑制二氧化钛的还原的同时，提高氧化铁的还原率。如此得到的本发明的钛炉渣制造用原料，由于氧化铁的含量少，能够利用氧化铁的还原反应抑制炉内温度的降低，所以也能够削减维持炉内温度所需的耗电量。此外，也能够降低熔融FeO发生量，结果，也能够抑制炉内耐火物的损伤。并且，由于不需要像以往那样，使炉内维持高还原性气氛，所以能够抑制氧化钛还原。另外，如果加热本发明的钛炉渣制造用原料，由于在短时间内开始熔化，所以不产生因长时间滞留所造成的氧化钛的还原的问题，能够有效制造氧化钛炉渣。
所以，如果采用本发明的方法，能够从如钛铁矿等含有氧化钛和氧化铁的物质有效地制造钛炉渣。
Claims (6)
1.一种含氧化钛炉渣的制造方法，包含如下步骤：
(A)在还原熔化炉内加热含有氧化钛、氧化铁、碳质还原剂的原料混合物，其中炉温在1200～1400℃范围内；
(B)将该混合物中的氧化铁还原形成还原铁；
(C)进一步对得到的混合物进行加热使该还原铁熔融而使从含氧化钛炉渣中分离出还原铁；和
(D)向炉外排出并回收所得的含氧化钛炉渣，
其中，作为上述还原炉熔化炉，采用移动床式还原熔化炉。
2.如权利要求1所述的方法，其中，上述移动床式还原熔化炉为环形转底加热炉。
3.如权利要求1所述的方法，其中，上述炉在炉床的移动方向至少隔分成2个以上，在隔分的该区段中，炉床移动方向上游侧作为还原区，同时炉床移动方向下游侧作为加热熔化区，在每个区段调整温度。
4.如权利要求3所述的方法，其中，上述还原区的温度设定在1200～1400℃，上述加热熔化区的温度设定在1300～1500℃，并且与该还原区的温度相比，使该加热熔化区的温度高100～300℃。
5.如权利要求1所述的方法，其中，作为上述原料混合物，使用块状的成形体。
6.如权利要求1所述的方法，其中，上述原料混合物还含有氧化钙源。
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