一种熔融含钛高炉渣冶炼低硅钛铁工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN107400741B(45)授权公告日2022.02.18(21)申请号201610331242.8C22C33/04(2006.01)(22)申请日2016.05.18C22C38/14(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号(56)对比文件申请公布号CN107400741ACN103173628A,2013.06.26李祖树等.提高钛硅合金等级的研究.《重庆(43)申请公布日2017.11.28大学学报》.1994,第17卷(第4期),第96-103页.(73)专利权人鞍钢股份有限公司宋建新.可控氧流还原技术相关基础研究.地址114021辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）区内工程科技I辑》.2012,倒数第1段，(72)发明人康磊尚德礼廖相巍吕春风倒数第1段至48页第2段.康伟贾吉祥唐雪峰张维维审查员赵重阳张杰(51)Int.Cl.C21B3/06(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种熔融含钛高炉渣冶炼低硅钛铁工艺(57)摘要本发明公开了一种熔融含钛高炉渣冶炼低硅钛铁工艺，按渣：铝铁：氧化钙＝100：37.94：(10～15)的质量比备料；将铝铁合金破碎并磨制大于等于300目，添加氧化钙混料至其均匀包覆在铝铁合金粉末表面；将含钛高炉渣装入氧化镁坩埚内，放入电阻炉内，随炉一起升温至1450～1650℃，改成恒温控制。将混好配料均匀加入熔池中，加料速度为4.5～5.5g/min，加料结束后，保温5～10min；在1450℃～1650℃下取出，水冷，干燥；机械法分离渣和合金。本发明铝铁合金粉末为大于300目，同时控制加入速度，以控制铝、硅参与还原反应时间，提高它们的还原效率，减少铝铁合金粉末消耗，降低合金中硅和残铝含量，实现了降低工艺成本、合金中降硅增钛的目的。CN107400741BCN107400741B权利要求书1/1页1.一种熔融含钛高炉渣冶炼低硅钛铁工艺，其特征在于工艺步骤如下：（1）备料：以含钛高炉渣和铝铁合金为原料，用氧化钙调整渣碱度，含钛高炉渣主要成分：TiO、CaO、SiO、MgO和AlO，其中TiO含量为20%25%，铝铁合金：40%60%Al和其余Fe；按22232~~渣：铝铁：氧化钙=100：37.94：（10~15）的质量比备料，所述百分比为质量百分比；（2）预处理：将铝铁合金破碎并磨制大于等于300目，添加氧化钙混料至其均匀包覆在铝铁合金粉末表面，待用；（3）熔渣还原：将含钛高炉渣装入氧化镁坩埚内，外套石墨保护坩埚，一起放入MoSi2电阻炉内，随炉一起升温，温度升至1450℃~1650℃，改成自动恒温控制；通过坩埚上方的旋转加料装置将步骤（2）中混好配料均匀加入熔池中，熔渣熔池的深度不低于50mm，加料速度为4.5~5.5g/min，加料结束后，保温5~10min；整个熔渣冶炼过程在常压下进行并全程通氩气保护；（4）水冷：保温结束后，在1450℃~1550℃下取出，直接放入水中冷却，然后放入干燥箱内干燥；（5）渣金分离：机械法分离渣和合金，分别得到低硅钛铁和可利用残渣，所述可利用残渣中形成低熔点、低粘度的Ca12Al14O33。2CN107400741B说明书1/4页一种熔融含钛高炉渣冶炼低硅钛铁工艺技术领域[0001]本发明属于高炉渣利用技术领域，特别涉及一种熔融含钛高炉渣利用技术，利用熔融含钛高炉渣生产低硅钛铁。背景技术[0002]我国钛资源丰富，储量世界第一，主要赋存在攀西地区的钒钛磁铁矿中，其利用率很低，主要原因高炉炼铁只回收了钒和铁，钛以二氧化钛形式进入高炉渣(质量分数约为25％)，形成复杂的矿相，难以回收利用。目前在渣厂已堆积了7000万吨，每年仍以300万吨速度增加，占用土地，污染环境，浪费资源，如能很好利用含钛高炉渣对我国钛资源利用具有重大意义。[0003]国内许多科技工作者对含钛高炉渣利用做了大量研究，主要集中在以下几种方法：1)用其制备水泥，如能成功应用，需降低高炉渣中的TiO2含量，否则水泥活性差，易结晶；2)湿法提钛，主要是酸、碱处理制备钛白粉，存在酸碱消耗大、残渣量大、污染环境和腐蚀设备等缺点；3)高温碳化低温氯化制备TiCl4，缺点是氯化过程中易形成沸点高、粘性大的CaCl2和MgCl2，使氯化设备不能长期正常运转；4)高温钛富集，将分散的钛富集到钙钛矿或黑矿石中，通过选矿的方法选出富钛矿，这种方法实际中还很难实现；5)制取钛合金，采用铝、硅等元素还原渣中钛制备钛合金，这种方法尽管取得了一些成果，但三个关键问题没有解决，一是工艺成本高，冶炼时间较长，电能消耗