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钛熔炼造渣阶段的特点和过程

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛合金,钛设备 发布时间:2014-5-21 15:21:32

熔炼造渣阶段的特点是熔体具有很高的电导率,热量几乎全部靠电弧热供给,熔池上方形成的烧结炉料”拱桥”起着遮挡热辐射的作用。如果”拱桥”形成不牢固,则会出现大塌料、大翻渣现象,这不仅造成炉况的不稳定和达不到造渣的目的,还会造成大量热量损失。因为大量熔渣沸腾喷溅到炉表面经冷却后结壳,这种反复的”翻渣、结壳、塌料、熔化”过程显然造成不必要的热损失,延长造渣时间,增加电耗。要使造渣阶段顺利进行,必要的条件是熔池上方存在一个牢固的烧结料拱桥。拱桥的牢固程度主要取决于炉料中粘结剂的性能和它的加入量,如果炉料烧结性能不好,说明粘结剂的加入量不合适。 熔炼过程的渣品位、炉产量、电耗等技术经济指标受众多因.素的影响,其中最重要的是钛铁矿质量、还原剂质量和用量、炉料状态和加入量、以及熔炼过程的操作方法、供电制度等。短网母线要通过强大的电流,它的电阻热会造成功率的损失。在设计和安装电炉时应尽量减少母线的长度,母线应具有合理的形状,导线彼此间接触良好。石墨电极电炉的短网电压损失比自焙电极电炉小,这是因为石墨电极表面光滑平整,把持器与其接触良好,接触电阻小;而自焙电极表面粗糙,它与把持器间的接触电阻大。

(1)电气制度。渣电炉基本上是在电弧制度下操作,所以熔炼钛渣过程接近于炼钢过程。炼钢炉的操作要在高电压下工作,有利于提高电能利用系数,降低单位电耗,并相应提高炉产量,这说明钛渣电炉的操作电压比一般的矿热炉要高的原因。操作电压的升高,使电弧拉长,从而可提高电弧区电能利用率,并使炉气带出的粉尘量降低,有利于提高钛的回收率。

(2)炉料的配碳量和加入状态。炉料中的配碳量对熔炼过程产生十分重要的影响,还原剂的过量和不足都会引起炉况的失调并导致熔炼的失败。配碳过多,TiO2大量被还原,生成低价钛含量高的熔体,并助长TiC的生成,使熔炼过程和出炉变得困难,在极端的情况下,钛渣凝固在炉中排不出来;还会使炉料熔化量减少,降低产量。配碳不足会导致FeO还原不完全,需要造渣阶段补加大量碳,使熔炼时间增加,也会使电耗上升;另外,有时还会造成对炉衬的腐蚀。

如前述,要采用计算与生产验证相结合的方法来确定配碳量。在采用两次配碳的操作方法时,要正确选择炉料配碳量与造渣时补加碳量之间的比例,一般认为在炉料中配入80%,造渣时加入20%比较合适。在采用团料与粉料混合料工艺时,粉料中不配碳操作比较方便,但应在团料中多加入一些碳,团料与粉料的比例以(8:1)~(9:1)为宜。

(3)炉料加入量。熔炼铁渣的熔池范围是电极表面向外扩张大约一个电极的直径,即熔池直径大约等于电极极心圆加上3倍电极直径,在熔池外的炉料在正常操作条件下处于固体状态。由此可见,在电炉功率、电极直径和极心圆直径已经确定的情况下,增大炉炉膛直径只能增加固体渣层的厚度,而不可能增加炉产量。但适当增加炉膛高度,增加炉料加入量,可以增加熔池高度,因而可增加炉产量。采用团料与粉料混合料工艺,比单一团料工艺可多加入一些炉料,因而有利于增加炉产量。

熔炼铁渣过程是间歇操作,每炉的操作包括捣炉、加料、接放电极、送电熔炼、烧穿出料口、出炉等步骤。目前敞口电炉熔炼铁渣是一次将全部炉料或大部分炉料先加入炉内再进行熔炼的方法。这种方法的熔炼过程大致可分为炉料熔化、造渣和过热三个阶段。

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