RU2492262C1 - Method of making titanium slag in ore furnace - Google Patents
Method of making titanium slag in ore furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2492262C1 RU2492262C1 RU2012116137/02A RU2012116137A RU2492262C1 RU 2492262 C1 RU2492262 C1 RU 2492262C1 RU 2012116137/02 A RU2012116137/02 A RU 2012116137/02A RU 2012116137 A RU2012116137 A RU 2012116137A RU 2492262 C1 RU2492262 C1 RU 2492262C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- reducing agent
- concentrate
- titanium
- slag
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к получению титановых шлаков при плавке и восстановлении титансодержащего сырья в руднотермических печах.The invention relates to non-ferrous metallurgy, and in particular to the production of titanium slag during smelting and reduction of titanium-containing raw materials in ore-thermal furnaces.
Известен способ обогащения титансодержащего сырья и устройство для его осуществления (патент РФ №2202639, опубл. 20.04.2003, бюлл.11), включающий сушку и разогрев печи, наращивание гарниссажа, приготовление шихты путем смешивания углеродсодержащего восстановителя и титанового концентрата при дозировании компонентов в соотношении 1:(8-10), загрузку шихты в центр печи, плавление и восстановление шихты при непрерывной подаче воздуха в газовое пространство печи и с непрерывным отводом реакционных газов при поддержании постоянной температуры футеровки подины не выше 450°C, охлаждение подины печи, свода печи, контактных узлов и гибких токоподводов, довосстановление расплава путем подачи в ванну восстановителя порциями по 10-50 кг, отстаивание расплава в течение 20-30 минут, извлечение из печи продуктов плавки и очистку отходящих газов. Охлаждение свода печи осуществляют путем охлаждения каждой секции с помощью системы испарительного охлаждения, а содержание закиси железа при плавлении шихты поддерживают в пределах 6-18%. Данным способом решаются следующие задачи: снижение образования настылей в печи, стабилизация температурного режима, повышение срока службы отдельных узлов печи. Технический результат достигается в снижении расхода электроэнергии и повышении срока службы печи.A known method of enrichment of titanium-containing raw materials and a device for its implementation (RF patent No. 2202639, publ. 04/20/2003, bull. 11), including drying and heating of the furnace, building up the skull, preparation of the mixture by mixing carbon-containing reducing agent and titanium concentrate when dosing the components in the ratio 1: (8-10), loading the charge into the center of the furnace, melting and restoring the mixture with continuous supply of air into the gas space of the furnace and with continuous removal of reaction gases while maintaining a constant temperature of the linings and hearths not exceeding 450 ° C, cooling the hearth of the furnace, the roof of the furnace, contact nodes and flexible current leads, re-establishing the melt by feeding 10-50 kg portions of the reducing agent into the bath, settling the melt for 20-30 minutes, removing melted products from the furnace and waste gas cleaning. The cooling of the arch of the furnace is carried out by cooling each section using an evaporative cooling system, and the content of iron oxide during melting of the charge is maintained within 6-18%. This method solves the following problems: reducing the formation of sedimentation in the furnace, stabilizing the temperature, increasing the life of individual components of the furnace. The technical result is achieved in reducing energy consumption and increasing the life of the furnace.
Недостатком данного способа является низкий срок службы печи из-за быстрого износа стенок футеровки печи химически реакционными продуктами плавки, значительные простои печи за счет высокого образования настылей на колошнике и как следствие трудоемкость операции по очистке печи от настылей.The disadvantage of this method is the low life of the furnace due to the rapid wear of the walls of the lining of the furnace by chemically reactive smelting products, significant downtime of the furnace due to the high formation of accretions on the top and, as a result, the laboriousness of the operation to clean the oven from accretions.
Известен способ получения титановых шлаков в рудно-термической печи (кн. Титан. Гармата ВА., Петрунько А.Н., Галицкий Н.В., Олесов Ю.Г., Сандлер Р.А. - М.: Металлургия, 1983, с.181-219), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и включающий сушку печи, разогрев футеровки печи, загрузку на подину печи восстановителя - кокса высота слоя которого составляет около 0,5 м, который поддерживают на этом уровне в течение всего периода разогрева печи, наращивание гарниссажа на стенках печи путем загрузки на подину печи порошковой шихты, ее расплавление и загрузки восстановителя - антрацита (100-150 кг), что приводит к вскипанию расплава, который заливает боковую стенку ванны и частично застывает на ней в виде тугоплавкого шлака. При завершении кипения в печь снова загружают новую порцию шихты массой 1-2 т, прогревают и вновь загружают восстановитель-антрацит, вспенивают расплав и заливают шлаком стенки ванны. И так до тех пор, пока не образуется гарниссаж необходимой толщины. Процесс восстановления производят путем загрузки шихты из печных карманов равномерно по всему объему печи. Вначале загрузки шихту подают небольшими порциями из одного печного кармана на застывшую корку шлака. После набора полной токовой нагрузки печь переводят в автоматический режим. Кипение расплава ликвидируют забрасыванием в ванну печи слегка увлажненного титанового концентрата или титанового шлака.A known method of producing titanium slag in an ore-thermal furnace (Prince Titan. Garmata VA., Petrunko AN, Galitsky N.V., Olesov Yu.G., Sandler R.A. - M .: Metallurgy, 1983, p. 181-219), by the number of common features adopted for the closest prototype analogue, which includes drying the furnace, heating the furnace lining, loading a reducing agent - coke on the hearth of the furnace, whose layer height is about 0.5 m, which is maintained at this level for the entire period of heating the furnace, increasing the skull on the walls of the furnace by loading powder mixture onto the bottom of the furnace, e melting and reducing agent loading - anthracite (100-150 kg), which leads to boiling of the melt, the bath which fills the lateral wall and partly solidifies thereon to form a refractory slag. At the end of boiling, a new portion of the mixture weighing 1-2 tons is again loaded into the furnace, the anthracite reducing agent is heated and re-loaded, the melt is foamed and the bath wall is filled with slag. And so on until a skull forms the required thickness. The recovery process is carried out by loading the mixture from the furnace pockets evenly throughout the volume of the furnace. At the beginning of the charge, the mixture is fed in small portions from one furnace pocket onto the solidified slag crust. After dialing the full current load, the furnace is transferred to automatic mode. The boiling of the melt is eliminated by casting a slightly moistened titanium concentrate or titanium slag into the furnace bath.
Период расплавления шихты и образования жидкой ванны заканчивается к моменту использования около 60% электроэнергии, установленной на плавку. Содержание закиси железа в расплаве при этом не должно составлять 8-12%, затем начинают процесс доводки шлака путем подачи в печь восстановителя - антрацита с периодическим отбором проб шлака. В этот период электроды поднимают, и процесс проводят в открытом дуговом режиме. Восстановитель подают порциями по 10-50 кг, чтобы не вызвать дальнейшего вскипания шлака. После окончания доводки шлака расплав отстаивают в течение 20-30 минут для разделения шлака и металла в ванне по удельной массе. На время отстоя токовая нагрузка на электродах снижается на 20-30%. Затем вскрывают летки и начинают выпускать продукты плавки в изложницы. Степень извлечения титана из концентрата составляет 90-92%.The period of melting of the charge and the formation of a liquid bath ends by the time of use of about 60% of the electricity installed for melting. The content of iron oxide in the melt should not be 8-12%, then the process of finishing the slag is started by feeding a reducing agent - anthracite to the furnace with periodic sampling of slag. During this period, the electrodes are lifted, and the process is carried out in an open arc mode. The reducing agent is served in portions of 10-50 kg so as not to cause further boiling of the slag. After finishing the slag refinement, the melt is settled for 20-30 minutes to separate the slag and metal in the bath according to the specific gravity. At the time of sedimentation, the current load on the electrodes is reduced by 20-30%. Then they open the tap holes and begin to produce melting products in the molds. The degree of extraction of titanium from the concentrate is 90-92%.
Недостатком данного способа является низкий срок службы печи из-за быстрого износа стенок футеровки печи химически реакционными продуктами плавки, из-за небольшой толщины и неравномерного покрытия гарниссажем стенок футеровки печи, значительные простои печи за счет образования настылей и как следствие трудоемкость операции по очистке печи от настылей.The disadvantage of this method is the low life of the furnace due to the rapid wear of the walls of the lining of the furnace by chemically reactive smelting products, due to the small thickness and uneven coating of the walls of the lining of the furnace by garnisage, significant downtime of the furnace due to the formation of accretions and, as a result, the complexity of the operation of cleaning the furnace from nastilya.
Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет создать прочный гарниссажный слой на боковых стенках печи, значительно снизить образование настылей в печи, и таким образом повысить срок ее службы до 5 лет.The technical result is aimed at eliminating the disadvantages of the prototype and allows you to create a durable skull layer on the side walls of the furnace, significantly reduce the formation of accretions in the furnace, and thus increase its service life up to 5 years.
Технический результат достигается тем, что предложен способ получения титановых шлаков в рудно-термической печи, включающий сушку и разогрев печи, приготовление шихты из титансодержащего концентрата и восстановителя, ее загрузку и плавление с помощью электродов с получением расплава, наращивание гарниссажа на внутренней стенке футеровки печи при порционной подаче восстановителя, восстановительную плавку, довосстановление расплава восстановителем, отстой и периодический выпуск расплава с получением титанового шлака и железистого материала, в котором новым является то, что перед разогревом печи в нее последовательно загружают подогретый титановый шлак, затем сверху на шлак подают металлические отходы и шихту, состоящую из восстановителя и концентрата при соотношении восстановитель: концентрат, равным 1:(11-16), распределяют их равномерно на подине печи, затем печь включают на разогрев и для образования дуги между электродами загружают металлические отходы, а для образования расплава под электродами добавляют небольшими порциями смесь, состоящую из концентрата, восстановителя и металлических отходов при соотношении концентрат: восстановитель и металлические отходы, равным 1:(0,04-0,15):(0,3-0,6).The technical result is achieved by the fact that the proposed method for producing titanium slag in an ore-thermal furnace, including drying and heating the furnace, preparing the mixture from a titanium-containing concentrate and reducing agent, loading and melting it with electrodes to obtain a melt, building up the garnissage on the inner wall of the furnace lining at batch feed of a reducing agent, reduction smelting, melt re-reduction with a reducing agent, sludge and periodic melt discharge to produce titanium slag and ferrous m of the series, in which it is new that before heating the furnace, heated titanium slag is sequentially loaded into it, then metal waste and a mixture consisting of a reducing agent and a concentrate with a reducing agent: concentrate ratio of 1: (11-16) are fed from above to the slag, they are distributed evenly on the hearth of the furnace, then the furnace is turned on for heating and metal wastes are charged to form an arc between the electrodes, and a mixture consisting of concentrate is added in small portions to form a melt under the electrodes, NOVITEL and metallic waste at a ratio of concentrate: reducing agent and metal waste is 1: (0.04-0.15) :( 0.3-0.6).
Кроме того, титановый шлак перед разогревом печи загружают в количестве 75-200 тонн, подогретом до температуры 150-250°C.In addition, titanium slag before heating the furnace is loaded in an amount of 75-200 tons, heated to a temperature of 150-250 ° C.
Кроме того, металлические отходы и шихту загружают при соотношении металлические отходы : шихта, равном 1:(0,4-1,6).In addition, the metal waste and the charge is loaded with a ratio of metal waste: charge equal to 1: (0.4-1.6).
Кроме того, порционную подачу восстановителя в печь проводят в количестве 8-10 кг.In addition, a batch feed of the reducing agent into the furnace is carried out in an amount of 8-10 kg.
Кроме того, в качестве металлических отходов используют металлическую стружку, мелкие куски магнитной фракции и металлолом.In addition, metal chips, small pieces of magnetic fraction and scrap metal are used as metal waste.
Кроме того, для приготовления шихты на процесс восстановления восстановитель и титановый концентрат дозируют при соотношении, равном 1:(10-15).In addition, to prepare the mixture for the recovery process, the reducing agent and titanium concentrate are dosed at a ratio of 1: (10-15).
Кроме того, процесс восстановления ведут до содержания закиси железа 3-5 мас.%.In addition, the recovery process is carried out to an iron oxide content of 3-5 wt.%.
Осуществление процесса за счет новой последовательности действий перед разогревом печи, подбор оптимального соотношения подгрузки компонентов титанового шлака, восстановителя, металлических отходов и концентрата, а также для наращивания гарниссажа на стенках футеровки печи позволяет избежать образования настылей в печи, улучшить защиту футеровки печи за счет образования более стойкого гарниссажа на стенках печи и тем самым повысить срок службы печи.The implementation of the process due to the new sequence of actions before heating the furnace, selecting the optimal ratio of loading components of titanium slag, reducing agent, metal waste and concentrate, as well as to increase the skull on the walls of the lining of the furnace avoids the formation of accretions in the furnace, improves the protection of the lining of the furnace due to the formation of more persistent skull on the walls of the furnace and thereby increase the life of the furnace.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе получения титановых шлаков, изложенных в пунктах формулы изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features that are identical (identical) to all the essential features of the invention. The determination from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in terms of the totality of the features of the analogue, made it possible to establish a set of significant distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method for producing titanium slags set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Заявленные признаки являются новыми и не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The claimed features are new and do not follow explicitly for the specialist, since from the prior art determined by the applicant, the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention has not been identified to achieve a technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
Пример осуществления способаAn example of the method
Для проведения процесса получения титанового шлака применяют сырье в виде ильменитового концентрата, состава мас.%: TiO2 - 52-63 (ТУ 14-10-005-98), и восстановитель в виде антрацита по ГОСТ 11014-2001. Процесс восстановления ильменитового концентрата восстановителем осуществляют периодическим процессом в рудно-термической печи полузакрытого типа. Ильменитовый концентрат пневмотранспортом транспортируют в расходные бункеры при давлении сжатого воздуха 0,4-0,6 МПа, а восстановитель транспортируют ленточными питателями и также сгружают в расходные бункеры с получением шихты. Из расходных бункеров с помощью дозаторов подают компоненты шихты на транспортер в количестве 10 кг восстановителя на 100 кг концентрата, поддерживая соотношение 1:10, затем смесь подают в раздаточные бункеры, произведя одновременное перемешивание компонентов шихты. Из бункеров осуществляют загрузку шихты в печные карманы. Печь сушат, разогревая футеровку при равномерном подъеме температуры путем постепенного повышения нагрузки на ступенях напряжения трансформатора с периодическим отключением печи для выравнивания температуры. Контроль за температурой футеровки осуществляют по показаниям термопар, расположенных в футеровке. После окончания сушки температура подины должна составлять не менее 100°C, температура боковой футеровки - не менее 70°C. До включения печи на разогрев в ванну печи загружают 100 тонн нагретого до 200°C титанового шлака, который получают после выпуска плавки по СТО 48-338.7-2006, затем сверху на шлак загружают 70 тонн металлических отходов в виде магнитной фракции, распределяя ее равномерно на подине печи. Магнитную фракцию получают в процессе дробления титановых шлаков, используемых в производстве тетрахлорида титана, и отделения из титанового шлака железа с помощью магнитных сепараторов (см. кн. Производство четыреххлористого титана. - Байбеков М.К., Попов В.Д., Чепрасов И.М. - М.: Металлургия. 1980. с.14-15; кн. Титан. Гармата ВА., Петрунько А.Н., Галицкий Н.В., Олесов Ю.Г., Сандлер Р.А. - М.: Металлургия, 1983, стр.246). После загрузки магнитной фракции на ее поверхность загружают шихту, состоящую из восстановителя в количестве 2,5 т и титанового концентрата в количестве 30 тонн при соотношении восстановитель: концентрат, равным 1:12. Соотношение магнитной фракции и шихты составляет Печь включают в сеть на разогрев и для образования дуги между электродами загружают металлические отходы, например, металлическую стружку и/или мелкие куски магнитной фракции и/или металлолом. По мере прогрева загруженных материалов и образования под электродами расплава в ванну печи 2 раза в сутки подгружают небольшими порциями смесь, состоящую из концентрата в количестве 7 тонн, восстановителя в количестве 1,5 тонн и металлических отходов в виде магнитной фракции в количестве 3 тонн при соотношении концентрат: восстановитель: металлические отходы, равным 1:0,2:0,4. Для защиты боковых стенок ванный от воздействия тепла, изучаемого электрическими дугами электродов в процессе расплавления загружаемых материалов на расплав под электроды периодически подают не менее 0,5 тонн восстановителя порциями каждая массой 15 кг. Операцию по наращиванию гарниссажа проводят до достижения высоты гарниссажного слоя над уровнем летки для слива продуктов плавки 800 мм. Наращивание гарниссажа осуществляют после каждого выпуска расплава при порционной подаче восстановителя в количестве 10 кг. Продолжают разогрев печи и при достижении температуры подины печи 350°С проводят выдержку температуры в течение 48 часов. Затем вновь продолжают разогрев печи по графику. При накоплении расплава выше уровня летки проводят его восстановление до значения массовой доли оксида железа не более 7% и производят первый выпуск титанового шлака и чугунистого материала (печь не выключают). В печь загружают 50 тонн шихты следующего состава: 0,01 т восстановителя на 1 т концентрата титанового. После достижения и стабилизации температуры футеровки в подине 350°С и на стенках футеровки 250°С и получения достаточного слоя от 600 мм до 1000 мм защитного гарниссажа на стенках печи, увеличивают загрузку шихты до 100 т и считается что печь введена в рабочий режим.To conduct the process of producing titanium slag, raw materials are used in the form of ilmenite concentrate, wt.%: TiO 2 - 52-63 (TU 14-10-005-98), and a reducing agent in the form of anthracite according to GOST 11014-2001. The recovery process of ilmenite concentrate with a reducing agent is carried out by a batch process in a semi-closed type ore-thermal furnace. Ilmenite concentrate is transported by pneumatic transport to consumable bins at a compressed air pressure of 0.4-0.6 MPa, and the reducing agent is transported by belt feeders and also unloaded into consumable bins to produce a charge. From the feed hoppers, with the help of dispensers, charge components are fed to the conveyor in the amount of 10 kg of reducing agent per 100 kg of concentrate, maintaining a ratio of 1:10, then the mixture is fed into the transfer hoppers, while mixing the charge components. From the bunkers, the charge is loaded into the furnace pockets. The furnace is dried by heating the lining with a uniform rise in temperature by gradually increasing the load on the voltage levels of the transformer with periodic shutdown of the furnace to equalize the temperature. The temperature of the lining is controlled by the readings of thermocouples located in the lining. After drying, the temperature of the hearth should be at least 100 ° C, the temperature of the side lining - at least 70 ° C. Before turning on the furnace, 100 tons of titanium slag heated to 200 ° C are loaded into the furnace bath, which is obtained after the melting is performed according to STO 48-338.7-2006, then 70 tons of metal waste are loaded in the form of a magnetic fraction from above onto the slag, distributing it evenly over bottom of the stove. The magnetic fraction is obtained in the process of crushing titanium slags used in the production of titanium tetrachloride and separating iron from titanium slag using magnetic separators (see the book. Production of titanium tetrachloride. - Baybekov MK, Popov V.D., Cheprasov I. M. - M .: Metallurgy. 1980.p.14-15; Prince Titan. Garmata VA., Petrunko A.N., Galitsky N.V., Olesov Yu.G., Sandler R.A. - M. : Metallurgy, 1983, p. 246). After loading the magnetic fraction onto its surface load a mixture consisting of a reducing agent in an amount of 2.5 tons and titanium concentrate in an amount of 30 tons with a ratio of reducing agent: concentrate equal to 1:12. The ratio of the magnetic fraction and the charge is The furnace is included in the network for heating and metal wastes are loaded, for example, metal shavings and / or small pieces of the magnetic fraction and / or scrap, to form an arc between the electrodes. As the loaded materials warm up and melt forms under the electrodes, the mixture consisting of concentrate in the amount of 7 tons, a reducing agent in the amount of 1.5 tons and metal waste in the form of a magnetic fraction in the amount of 3 tons is loaded 2 times a day in small portions into the bathtub of the furnace at a ratio of concentrate: reducing agent: metal waste equal to 1: 0.2: 0.4. To protect the side walls of the bathroom from the effects of heat, studied by the electric arcs of the electrodes during the melting of the loaded materials, at least 0.5 tons of reducing agent are periodically fed to the melt in batches each weighing 15 kg. The operation to increase the skull level is carried out until the height of the skull layer above the level of the tap hole is reached to drain the melting products 800 mm. The increase of the skull is carried out after each release of the melt with a portioned supply of reducing agent in the amount of 10 kg The heating of the furnace is continued, and when the temperature of the hearth of the furnace reaches 350 ° C, the temperature is held for 48 hours. Then again continue heating the furnace on schedule. When the melt accumulates above the level of the notch, it is restored to a mass fraction of iron oxide of not more than 7% and the first release of titanium slag and cast-iron material (the furnace is not turned off). 50 tons of a mixture of the following composition are loaded into the furnace: 0.01 tons of reducing agent per 1 ton of titanium concentrate. After reaching and stabilizing the temperature of the lining in the hearth of 350 ° C and on the walls of the lining of 250 ° C and obtaining a sufficient layer from 600 mm to 1000 mm of a protective skull on the walls of the furnace, the charge load is increased to 100 tons and it is believed that the furnace is put into operation.
Последующую загрузку шихты в печь производят ступенчато на включенной печи сначала небольшими порциями из одного раздаточного бункера при массовом расходе 2,0 т/мин (12 т) на застывшую корку шлака только из одного печного кармана во избежание выбросов расплава и шихты из ванны, затем единовременно порционно через центр печи равномерно по всему объему ванны печи в количестве не более 100 тонн одновременно из 2-3 карманов. Перепуск электродов осуществляют при расходовании 70-90% электроэнергии, установленной на плавку. Перемещение электродов - гидравлическое. Токовая нагрузка осуществляется постепенно из расчета 800-1300 кВт/час на тонну загруженной в печь шихты в зависимости от состояния гарниссажа в ванне печи, температуры футеровки. В процессе плавления шихты поддерживают содержание закиси железа 6-18%. Подвод воздуха осуществляют через рабочие окна в шахте печи путем естественного подсоса воздуха вентилятором, размещенным в газоходе печи. Температуру отходящих газов поддерживают в пределах не более 400°С. Под сводом печи поддерживают вакуумметрическое давление 2-25 Па (для предотвращения образования взрывоопасной взвеси). Токовая нагрузка осуществляется постепенно в течение 10-20 мин при работе регулятора мощности в ручном режиме. Включение печи и набор нагрузки на электродах совпадает по времени с загрузкой шихты. После набора полной токовой нагрузки на электродах печи регуляторы мощности переводят в автоматический режим работы. Восстановительную плавку ведут при температуре процесса 1800°С, температуре футеровки подины печи не более 450°С, при расходе воздуха на охлаждение подины в пределах 10000-20000 нм3/час на 1 кв.м подины. Расплав отстаивают и производят выпуск продуктов плавки из летки. Процесс ведут при непрерывной охлаждении свода печи и токоподводящих элементов при расходе воды в пределах 70-80 м3/ч. Довосстановление начинают после расплавления шихты при расходе 60% электроэнергии от общего расхода и отбора первой пробы анализа на железо. В качестве восстановителя используют уголь, антрацит, титановые отходы. Восстановитель подают порциями по 10-50 кг на жидкую ванну порциями по 10-50 кг при отборе пробы шлака для измерения в нем массовой доли закиси железа. Окончание процесса определяют методом экспресс-анализа на закись железа, содержание которой не более 5 мас.%. После окончания процесса довосстановления шлака расплав отстаивают в течение 20-30 минут и производят выпуск продуктов плавки каскадно через одну летку. Отходящие газы удаляют из печи принудительной тягой с помощью вентиляторов горячего дутья и подвергают сухой очистке от пыли и специальной очистке в фильтрах тонкой очистки. В результате получают титановый шлак по ТУ 1715-452-05785388-99 с содержанием TiO2 не менее 80 мас.%, FeO не более 7,5 мас.%, MgO не более 1,2 мас.% и железистый материал с содержанием массовой доли железа не менее 88 мас.%. Титановый шлак поступает на дальнейшую переработку для получения титановой губки, железистый материал является товарной продукцией.Subsequent loading of the charge into the furnace is carried out stepwise on the switched-on furnace, first in small portions from one dispensing hopper at a mass flow rate of 2.0 t / min (12 t) per hardened slag crust from only one furnace pocket to avoid emissions of the melt and charge from the bath, then at a time portionwise through the center of the furnace evenly throughout the volume of the furnace bath in an amount of not more than 100 tons at the same time from 2-3 pockets. The bypass of the electrodes is carried out at a consumption of 70-90% of the electricity installed on the heat. The movement of the electrodes is hydraulic. The current load is carried out gradually at the rate of 800-1300 kW / h per tonne of charge loaded into the furnace, depending on the state of the skull in the furnace bath, and the temperature of the lining. In the process of melting the mixture support the content of iron oxide 6-18%. The air supply is carried out through the working windows in the furnace shaft by natural intake of air by a fan located in the furnace duct. The temperature of the exhaust gases is maintained within no more than 400 ° C. A vacuum pressure of 2-25 Pa is maintained under the arch of the furnace (to prevent the formation of explosive suspended matter). The current load is carried out gradually for 10-20 minutes when the power regulator is in manual mode. The inclusion of the furnace and the load on the electrodes coincides in time with the loading of the charge. After gaining a full current load on the electrodes of the furnace, the power controllers are transferred to automatic operation. Recovery smelting is carried out at a process temperature of 1800 ° C, a furnace hearth lining temperature of not more than 450 ° C, with air flow for cooling the hearth in the range of 10000-20000 nm 3 / hour per 1 sq. The melt is defended and the production of smelting products from letki is carried out. The process is carried out with continuous cooling of the roof of the furnace and current-carrying elements with a water flow rate of 70-80 m 3 / h. Re-restoration begins after the charge is melted at a rate of 60% of the electric power of the total consumption and the first test of analysis for iron is taken. As a reducing agent, coal, anthracite, and titanium waste are used. The reducing agent is supplied in portions of 10-50 kg per liquid bath in portions of 10-50 kg when sampling slag for measuring the mass fraction of iron oxide in it. The end of the process is determined by the method of rapid analysis for iron oxide, the content of which is not more than 5 wt.%. After the completion of the slag re-reduction process, the melt is settled for 20-30 minutes and the melting products are released in cascade through one notch. Exhaust gases are removed from the furnace by forced draft using hot blast fans and are dry cleaned from dust and specially cleaned in fine filters. The result is a titanium slag according to TU 1715-452-05785388-99 with a TiO 2 content of not less than 80 wt.%, FeO not more than 7.5 wt.%, MgO not more than 1.2 wt.% And a ferrous material with a mass content the proportion of iron is not less than 88 wt.%. Titanium slag goes for further processing to obtain a titanium sponge, ferrous material is a commercial product.
Таким образом, предложенный способ получения титановых шлаков в рудно-термической печи позволяет за счет подбора определенных компонентов подготовки печи к плавке и подбора их количественного соотношения значительно увеличить срок службы печи.Thus, the proposed method for producing titanium slag in an ore-thermal furnace allows, due to the selection of certain components of the preparation of the furnace for smelting and the selection of their quantitative ratio, to significantly increase the service life of the furnace.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116137/02A RU2492262C1 (en) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | Method of making titanium slag in ore furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116137/02A RU2492262C1 (en) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | Method of making titanium slag in ore furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2492262C1 true RU2492262C1 (en) | 2013-09-10 |
Family
ID=49164902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012116137/02A RU2492262C1 (en) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | Method of making titanium slag in ore furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2492262C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612332C1 (en) * | 2015-10-15 | 2017-03-07 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method of preparation of charge for smelting titanium slag in ore furnace |
| RU2779575C1 (en) * | 2022-03-22 | 2022-09-09 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Device for producing titanium slag in ore thermal furnace |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1126766A (en) * | 1995-08-23 | 1996-07-17 | 宝鸡特殊钢厂 | Production process of ferro-titanium alloy |
| RU2005115107A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-27 | Александр Афанасьевич Звездин (UA) | HIGH-TITANIUM FERRO-ALLOY PRODUCED BY TWO-STAGE RECOVERY FROM ILMENITE |
| RU2329322C2 (en) * | 2005-04-25 | 2008-07-20 | Сергей Николаевич Чепель | Method of producing high titanium ferroalloy out of ilmenite |
| RU2410449C1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-01-27 | Игорь Олегович Попов | Method of processing titanium-magnetite concentrate |
-
2012
- 2012-04-20 RU RU2012116137/02A patent/RU2492262C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1126766A (en) * | 1995-08-23 | 1996-07-17 | 宝鸡特殊钢厂 | Production process of ferro-titanium alloy |
| RU2005115107A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-27 | Александр Афанасьевич Звездин (UA) | HIGH-TITANIUM FERRO-ALLOY PRODUCED BY TWO-STAGE RECOVERY FROM ILMENITE |
| RU2329322C2 (en) * | 2005-04-25 | 2008-07-20 | Сергей Николаевич Чепель | Method of producing high titanium ferroalloy out of ilmenite |
| RU2410449C1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-01-27 | Игорь Олегович Попов | Method of processing titanium-magnetite concentrate |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГАРМАТА В.А. и др. Титан. - М.: Металлургия, 1983, с.181-219. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2612332C1 (en) * | 2015-10-15 | 2017-03-07 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method of preparation of charge for smelting titanium slag in ore furnace |
| RU2779575C1 (en) * | 2022-03-22 | 2022-09-09 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Device for producing titanium slag in ore thermal furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5881886B1 (en) | Method and apparatus for recovering iron and zinc from electric furnace dust | |
| JP2009530492A5 (en) | ||
| UA77989C2 (en) | Method for producing titanium containing slag (variants) | |
| WO1999016913A1 (en) | Rotary hearth furnace for reducing oxides, and method of operating the furnace | |
| BG60921B2 (en) | Method and device for continuous steel casting | |
| EP0122768A2 (en) | An electric arc fired cupola for remelting of metal chips | |
| CN112941324A (en) | Novel process for comprehensively utilizing resources containing heavy metal hazardous wastes | |
| JP4540488B2 (en) | Desulfurization method of ferronickel | |
| ES2334870A1 (en) | Modified induction furnace and method for removing zinc-containing metallurgical waste, with recovery of the metals therefrom | |
| WO2014125057A1 (en) | Process for charging a burden with high zinc content in a blast furnace installation | |
| RU2492262C1 (en) | Method of making titanium slag in ore furnace | |
| CN103031447A (en) | Horizontal type molten pool smelting process outside furnace and dedicated device thereof | |
| Mc Dougall | Ferroalloys processing equipment | |
| RU2359045C2 (en) | Processing method of lead-bearing materials | |
| JP4757846B2 (en) | Electrical smelting method for efficiently recovering valuable metals from steel by-products | |
| RU2534682C1 (en) | Method for obtaining molten mineral components for portland-slag cement (versions) | |
| JP7107336B2 (en) | Manufacturing method of molten iron by electric furnace | |
| JP5181877B2 (en) | Hot metal production method using vertical scrap melting furnace | |
| JP2019039045A (en) | Charging method of auxiliary material into electric furnace | |
| JP2010270954A (en) | Operation method of rotary kiln | |
| AU703821B2 (en) | Process for reduction of metal oxide to metal and apparatus and composite for use in the process | |
| RU2625620C1 (en) | Blast-furnace smelting method | |
| JP2016141832A (en) | Method for treating oil-impregnated dust sludge, and method for producing iron making raw material | |
| CN108569715A (en) | A kind of smelting process of white fused alumina | |
| JP7107337B2 (en) | Manufacturing method of molten iron by electric furnace |