密闭电炉冶炼钛渣试验研究.pdf

·36·轻金属1998年Na9

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(贵阳铝镁设计研究院贵州贵阳550004)，，『＼I1I

钛渣的指标都好。
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关键词：密闭电炉钦渣钛精矿
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高钛渣是含TiO2较高的一种富钛料，它是钛渣技术对我国封闭。只有靠自己的开发研究
生产钛白、海绵钛和电焊条等的理想原料0世才能使我国钛渣生产水平赶上世界先进水平。
界高钛渣的设计年生产能力为250t左右。目我国在化工工业和铜冶炼等领域都采用了大型
前我国高钛渣的年生产能力仅为7．4万t，是世密闭电炉，国内在大型密闭电炉的加工、制造等
界生产能力的3％，加上正在承德建设的年产方面是成熟的，但是目前在我国还没有采用密
3．3万t高钛渣厂，总设计生产能力仅占世界闭电炉冶炼钛渣。密闭电炉冶炼钛渣要解决的
的4％。世界上去年约产160万t酸法钛白粉，关键技术是：如何使操作平稳，炉况好；生产指
原料有50％以上是采用酸溶性高钛渣；而我国标好。为此进行了密闭电炉冶炼钛渣的探索性
每年产12万t～14万t硫酸法钛白粉，没有一工业试验。’
家采用高钛渣为原料。制约我国高钛渣生产和
1试验原料和设备
应用的主要原因是：国外大都是采用密闭电炉
冶炼钛渣，最大电炉容量达10．5kvA控制水1．1试验原料
平高生产成本低；我国大都是敞开式电炉冶炼从世界已探明钛的储藏量看，我国的钛资
钛渣(电炉容量不到l万kVA)。自焙电极、一源约占世界总储量的40％，而我国攀西地区钛
次加料的冶炼方式，冶炼过程环境恶劣、塌料、
的储量(以Ti02计)，占全国储量的90．54％。
翻渣、喷溅、结壳、物料飞扬损失、电流不稳、电
现在攀枝花钢铁集团公司计划大力开发钛资
极升降频繁等问题严重地影响钛渣的正常生
源，一期工程准备建设10万t／a高钛渣，4．5万
产，高钛渣的价格不能被用户接受。随着钛白t／a硫酸法钛白。二期是20万t钛渣，6万t氯
粉工业和海绵钛工业的发展，降低钛渣的生产化钛白和1．5万t海绵钛。因此实验以攀枝花
成本，保护环境、降低能耗、采用大容量的密闭钛精矿为原料。其组成和粒度见表1和表2。
电炉冶炼钛渣已势在必行。而国外先进的冶炼
还原剂选用焦粉，其组成见表3。

表1一钛精矿化学组成I重量％l

含量47、070．1863．130．821．465．5631．0029．9311．．050．6芝——0．016．118

1998年№9轻金属·37·

表2钛精矿粒度组成
粒级，tnIn0．450．230．120．150．1050．0710．045
筛网，日+40—40～+60—60～+80—80～+100—100～+140—140～+200—200～+325
组成，％0．254．377．520．0535．2625．226．8

(开始反应温度947K)
成分3／4FeO·Ti02+C=3／4Fe+1／4Ti3O5+
组成，％
焦粉粒度≤5mmCO(2)
(开始反应温度1082K)’

1．2试验设备2／3FEO·Ti02+C=2／3Fe+1／3Ti203+
CO(3)
试验使用的3200kVA钛渣电炉是由炼钢
(开始反应温度1131K)
电炉改进的，变压器容量为3200kVA，二次电
1／2FeO·Ti02+C=1／2Fe+1／2TiO+CO
压共19级，60V～145V，试验使用127V，电炉
(4)
的主要性能见表4。在炉盖上以三台螺旋加料
(开始反应温度1386K)
机加料，设有一个排烟孔，测温取样孔。
图1示出这四个反应式的标准自由能与温
表43200kVA电炉主要性能度的关系。从其所示的标准自由能比较，反应
一趋势是先按(1)式进行，其次是按(2)式和(3)式进
行，而(4)式的反应难进行，也就是说还原反应自
开始起，几乎在生成TiO2的同时又生成了低价
物(Ti2、Ti3Ch)，其数量的多少取决于温度。
随着还原反应的进行，当温度高于FeTiCh的熔
点1640K，始呈现液相，还原反应在液相中进
1．3试验操作
行。此时生成的Ti203的熔于Fe·Ti03中，使
以钛精钛中全部Fe203转化为Feo．96％溶体中FeO的活度降低，还原反应较难进行。
FeO还原成金属铁，30％Ti02还原成Ti3O5，并
考虑到熔池中渗碳计算理论配碳量。
将钛精矿与焦粉按配比混合后，用天车分
别吊入三台螺旋输送机上的三个料仓内，采用
自动㈣计量’以6～10kg／min的加料速度将料加
入电炉。电炉的电极升降由计算机控制。每炉
投入钛精矿5000kg，渣铁混出，每出炉一次算

一炉号，每炉冶炼210min左右，出炉前20～
30min停止加料，出炉时不断电。出炉后，堵好
排渣口一，