[發(fā)明專利]插弧冶煉鈦鐵礦的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910187605.5
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN101660016A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫立;尹昭翔;姜雨臣;韓東洋
• 申請（專利權(quán)）人: 鐵嶺龍鑫鈦業(yè)新材料有限公司
• 主分類號: C21B11/10
• 分類號: C21B11/10
• 代理公司: 鐵嶺天工專利商標事務所
• 代理人: 張 沈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用電弧爐冶煉鈦鐵礦的方法，特別是一種冶煉鈦鐵礦用電弧爐的爐蓋和用電弧爐冶煉鈦鐵礦的方法中插入爐內(nèi)的電極頭與爐料之間的位置關(guān)系及電極的移動。

背景技術(shù)

用在電弧爐冶煉鈦鐵礦分離鈦和鐵時，是取鈦鐵礦和含有固定碳的還原劑為原料，根據(jù)鈦鐵礦和還原劑的組成和含量，按比例混合均勻配制出爐料，把爐料放在電弧爐內(nèi)升溫、加熱到攝氏2000多度的高溫，爐料熔化成爐料液體，并在高溫下保持一定長的還原時間，把還原后爐料液體放入礦車，冷卻后得到分離的高鈦渣和鐵。電弧爐有爐體，爐體有具有下底的圓筒形外殼，外殼內(nèi)的下底和內(nèi)圓周有用建筑材料、保溫材料和耐火材料砌筑成的爐底和圓筒形爐墻，爐墻的上端有圓環(huán)形爐墻口，爐底有出料口，爐墻口的上方吊有可插入爐體內(nèi)腔的三個電極。在用電弧爐冶煉還原鈦鐵礦時，敞口的電弧爐不能保證爐內(nèi)的分離溫度和還原溫度，為了保證爐內(nèi)的分離溫度和還原溫度，電弧爐在冶煉分離鈦鐵礦時電弧爐口上應有爐蓋。由于電弧爐口較大，爐內(nèi)的溫度較高，現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有能多次使用的鈦鐵分離電弧爐專用爐蓋，在用電弧爐冶煉分離鈦鐵礦時，為了爐內(nèi)保溫，冶煉時，在鈦鐵礦粉和含有固定碳的還原劑爐料中加入一定量的瀝青，電弧爐加熱時，底層爐料內(nèi)的瀝青在高溫下先行熔解、揮發(fā)、燃燒，瀝青揮發(fā)、燃燒時產(chǎn)生大量的瀝青煙，瀝青煙是濃重的氣體，其中大部分是0.1～1μm的焦油細霧粒，焦油細霧粒在溫度不高的上層爐料被吸附下來一部分，吸附在上層爐料的焦油細霧粒因受熱可被碳化，上層爐料中碳化的焦油細霧粒在加熱中與上層爐料結(jié)成一定厚度的殼體，在繼續(xù)的加熱中，上層爐料結(jié)成的殼體強度和密實程度逐漸增強，成為封蓋在電弧爐口上的一次性電弧爐蓋，該一次性電弧爐蓋具有一定的保持爐溫的作用，使鈦鐵礦能在電弧爐實現(xiàn)鈦鐵的還原分離，一次冶煉生產(chǎn)結(jié)束后要搗爐，搗掉的一次性電弧爐蓋，落到爐里與新配制的粉狀爐料作為下一爐的爐料。為了使上述爐料里的瀝青生成一次性電弧爐蓋，現(xiàn)有技術(shù)中，在用電弧爐冶煉還原鈦鐵礦分離鈦和鐵時，是采用埋弧冶煉法，埋弧冶煉法是在前一爐放料后，在爐底留有用于下一爐引弧用的少量的鐵，在每一爐的生產(chǎn)中，先把三個電極下端抵在爐底，搗掉的前一爐的一次性電弧爐蓋碎塊落入電弧爐內(nèi)，在電弧爐內(nèi)再加入新配制的粉狀爐料，把電極埋在電弧爐蓋碎塊和新配制的粉狀爐料里，向電極通電引弧，電極始終埋在爐料的條件下，加熱爐料，冶煉鈦鐵礦使鈦和鐵分離開來。這種埋弧冶煉法有如下不足：

1.電極埋在爐料里，爐料從下部熔化，爐料里有前一爐搗爐后的塊狀爐料和新配制的粉狀爐料，爐料的組成和形狀不均勻，形成的熔池不均勻，造成電極浮動且不易控制，冶煉中電極位置和產(chǎn)品質(zhì)量也很難控制，在冶煉時電耗高，產(chǎn)品質(zhì)量差；

2.埋弧冶煉在啟動時，電極是用前一爐在爐底留下的鐵引弧，容易造成爐底局部短時即達到高溫而損壞爐底，甚至擊穿爐底；

3.為了生成一次性爐蓋在爐料內(nèi)加入瀝青，必需用埋弧冶煉，這種冶煉方法不僅增加成本，更重要的是極大地污染勞動環(huán)境和周圍環(huán)境，一次性爐蓋在生產(chǎn)中隨時可能崩裂、塌料，造成翻渣事故，具有極大的安全隱患，每爐料冶煉結(jié)束后要搗爐，砸碎一次性爐蓋，勞動強度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、使爐溫下降，一次性爐蓋的強度和保溫性能不好，冶煉能耗高，產(chǎn)品質(zhì)量差。

在用電弧爐冶煉還原鈦鐵礦分離鈦和鐵的生產(chǎn)中，取消在爐料里加入瀝青、采用能多次使用爐蓋的密閉鈦鐵分離電弧爐進行鈦鐵礦分離，是目前鈦行業(yè)生產(chǎn)中的一個亟待解決又難于解決的重大難題，是改進鈦鐵礦冶煉還原工藝的重要前題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，提出一種在電弧爐冶煉還原鈦鐵礦分離鈦和鐵時，單爐產(chǎn)量高，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)安全，節(jié)能、環(huán)保的插弧冶煉鈦鐵礦的方法。

本發(fā)明是用如下方法實現(xiàn)的。

插弧冶煉鈦鐵礦的方法的發(fā)明方案是：采用在本發(fā)明中提出的可多次使用的電弧爐爐蓋蓋在電弧爐的爐墻口上，得到密閉電弧爐，在密閉電弧爐用把電極從上向下逐步插入爐料里的插弧法冶煉鈦鐵礦。

插弧冶煉鈦鐵礦的方法有如下步驟：

1.取密閉電弧爐，密閉電弧爐有爐體，爐體有具有下底的圓筒形外殼，外殼內(nèi)的下底和內(nèi)圓周有用建筑材料、保溫材料和耐火材料砌筑成的爐底和圓筒形爐墻，爐墻的上端有圓環(huán)形爐墻口，爐底有出料口，爐墻口的上方吊有可插入爐體內(nèi)腔的三個電極，在爐墻口上蓋有可多次使用的電弧爐爐蓋，爐蓋上有與三個電極相配合的三個電極孔，

上述可多次使用的電弧爐爐蓋是以炭素材料顆粒和耐火材料顆粒為原料，瀝青為粘結(jié)劑，經(jīng)配料、混合、成型和焙燒后制成；