一种碳化钛渣及其冶炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112251610A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011017313.X(22)申请日2020.09.24(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人赵青娥杨仰军吕学明刘亚东(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人严政刘依云(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B34/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种碳化钛渣及其冶炼方法(57)摘要本发明涉及冶金技术领域，公开了一种碳化钛渣及其冶炼方法。该方法包括：(1)以含钛高炉渣和碳质还原剂为原料，测量含钛高炉渣中二氧化钛的含量，记为n％，测量碳质还原剂中固定碳的含量，记为c％；(2)将含钛高炉渣装入碳化炉中，记录入炉含钛高炉渣的重量为m吨；(3)将重量为(0.45～0.5)m×n/c吨的碳质还原剂装入碳化炉中；(4)碳化炉升温，使含钛高炉渣和碳质还原剂发生碳热还原反应，冶炼碳化钛渣；(5)当反应产生的CO烟气量大于5.1×m×n×(1‑Δ)立方米时，停止冶炼；其中，Δ表示CO的烧损率。方法通过精确的自动化控制和准确的计算模型，实现高炉渣高温碳化的智能化操作，提高产品质量和生产效率。CN112251610ACN112251610A权利要求书1/1页1.一种冶炼碳化钛渣的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)以含钛高炉渣和碳质还原剂为原料，测量含钛高炉渣中二氧化钛的含量，记为n％，测量碳质还原剂中固定碳的含量，记为c％；(2)将含钛高炉渣装入碳化炉中，记录入炉含钛高炉渣的重量为m吨；(3)将重量为(0.45～0.5)m×n/c吨的碳质还原剂装入碳化炉中；(4)碳化炉升温，使含钛高炉渣和碳质还原剂发生碳热还原反应，冶炼碳化钛渣；(5)当反应产生的CO烟气量大于5.1×m×n×(1-Δ)立方米时，停止冶炼，得到碳化钛渣；其中，Δ表示CO的烧损率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述含钛高炉渣为余温为1200℃以上的高炉熔渣。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述碳质还原剂为石墨、焦碳、无烟煤、兰炭中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，在计算机上设置好相应的计算程序，根据录入的m、n、c数据计算出碳质还原剂的加入量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，含钛高炉渣和碳质还原剂发生碳热还原反应的温度为1300～1700℃。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在碳化炉烟气净化系统上设置有在线气体分析仪及流量检测仪，用于分析反应过程中产生的烟气中的CO浓度及烟气流量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在计算机上设置相应的计算程序，根据检测到的CO浓度及烟气流量计算出反应过程中产生的CO烟气量。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，计算机程序中设置有相应的报警程序，当反应产生的CO烟气量大于5.1×m×n×(1-Δ)立方米时，停止冶炼，得到碳化钛渣；其中，Δ与权利要求1的定义相同。9.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，Δ值根据碳化炉的密封性及漏气率确定，优选地，Δ值为1％～15％。10.权利要求1-9中任意一项所述的方法冶炼的碳化钛渣，其特征在于，所述碳化钛渣的碳化率在88％以上。2CN112251610A说明书1/5页一种碳化钛渣及其冶炼方法技术领域[0001]本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种碳化钛渣及其冶炼方法。背景技术[0002]高钛型高炉渣中含有15％-25％的TiO2，该炉渣的资源化利用，不但可解决长期堆放的环保问题，还能利用炉渣中的钛资源，提高钛资源利用率，为钛工业的发展提供优质原料。[0003]研究表明，“高炉渣高温碳化—低温氯化—尾渣综合利用”提钛技术是目前最具产业化前景的工艺路线。在高炉渣高温碳化过程中，准确的还原剂配加量、终点判断制度对提高冶炼效率，获得质量稳定的碳化钛渣具有重要意义。[0004]由于碳化钛渣中碳化钛含量的分析流程复杂，分析时间长(需2.5小时)，无法利用在线检测碳化钛含量来准确判断终点，现场一般通过观察炉况、火焰现象，结合冶炼电耗等间接判断反应情况，依靠人工经验判断出炉时机。由于操作水平高低不一、人的主观经验不同，经常出现出炉时机判断不准确，碳化钛忽高忽低，产品指标波动大的情况。另外，还原剂的加入量也未结合当炉原料及实际情况进行调整，操作工在给定的经验值范围内加料，各班加入量并不统一，有的班次还原剂加入量不足，碳化反应不充分，有的班次加入量过大，碳化渣中游离碳含量较高。[000