[發明專利]一種鈦鐵的生產方法

有效

• 申請號: 201110333548.4
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102392133A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 齊牧;崔傳海;宮志國;鄭中巍;杜明
• 申請（專利權）人: 中信錦州金屬股份有限公司
• 主分類號: C22B5/04
• 分類號: C22B5/04;C22C1/02;C22C14/00;C22C33/04;C22C38/14
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明屬于火法冶金領域，特別涉及一種鈦鐵的生產方法。

背景技術

我國生產鈦鐵主要有金屬重熔法和爐外法冶煉，金屬重熔法生產鈦鐵是將鈦材、鈦鐵合金等，通過感應爐使之熔化，重新結晶；主要生產的是低雜質等特殊成分的鈦鐵，該方法很受原料的制約，且成本較高，不適合冶煉鈦鐵，實際應用較少；爐外法冶煉鈦鐵工藝是當今鈦鐵生產的主導，約占整個行業的90%以上，按照國標要求，可生產FeTi30、FeTi40、FeTi70等牌號的鈦鐵，還有一些其他牌號的鈦鐵生產，如低氣低硅鈦鐵、FeTi50、FeTi80等。

在《鐵合金生產工藝》中記載有鈦鐵生產工藝，該工藝利用鈦精礦、鐵礦、石灰、硅鐵、鋁，混合后通過爐外法冶煉鈦鐵，可冶煉FeTi30、FeTi40、FeTi70牌號的鈦鐵合金，但該生產工藝物耗高，其中25%折基鋁耗0.485t/t，鈦元素回收率只有68～71%。

CN101892387中公開了“生產鈦鐵的方法”，該方法是將鈦精礦、金紅石、石灰、鋁粒及含鐵原料，使用電弧爐進行冶煉鈦鐵。鈦元素回收率不是很穩定，平均為65%。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種鈦鐵的生產方法，利用此方法冶煉鈦鐵，可有效降低物耗，提高鈦元素回收率，使生產成本得到大幅度的降低。

本發明的技術解決方案是：

一種鈦鐵的生產方法，其具體步驟為：

1、利用含鐵原料引弧，逐步形成熔池；

2、將含鈦原料、石灰投入精煉電爐內，含鈦原料為鈦精礦、高鈦渣、金紅石，以TiO₂計，TiO₂含量在45～95%之間，通過電弧加熱，使含鈦原料和石灰充分的熔化，在熔化過程中，向精鐵電爐內投入硅鐵，硅鐵中Si含量在73～78%之間，硅鐵投入量的理論值根據具體含鈦原料中FeO、Fe₂O₃的含量，按照化學方程式2FeO+Si=2Fe+SiO_2、2Fe₂O₃+3Si=4Fe+3SiO₂計算得出，實際投入量為理論值的0.9～1.05倍，進行充分的反應，制取爐渣與鐵；

3、將含鐵原料、石灰、鋁投入精煉電爐內，使其與爐渣充分的進行反應，所述的含鐵原料為鐵礦、鐵磷和鐵屑，以∑Fe計，∑Fe在60～95%之間，按照重量計含鈦原料的TiO₂含量與含鐵原料的∑Fe配入比例1：0.15～1，Al含量在95～99.8%之間，鋁投入量的理論值按照化學方程式3TiO₂+4Al=3Ti+2Al₂O₃計算得出，實際投入量為理論量的0.95～1.03倍；在反應過程中，生成的合金下沉、爐渣上浮，完成渣鐵分離，直至反應結束；

4、排渣操作，將爐渣全部排出，然后繼續冶煉；

5、按照第二、第三步的投料量投料并重復第二、第三和第四步操作，完成整個冶煉反應；

6、停電，冷卻后，精整，得到鈦鐵合金。

上述的鈦鐵的生產方法，投入的石灰中CaO含量在80～85%之間，總投入比例為實際投鋁量的0.3～0.5倍，其中在第二步中石灰投入量占石灰總投入量40%，第三步中石灰投入量占石灰總投入量60%。

上述的鈦鐵的生產方法，每次投料量為3批以上混合料，一批混合料的量為100kg含鈦原料和相應投入量的石灰、硅鐵、含鐵原料、鋁。

上述鈦鐵的生產方法，第二、第三和第四步中重復操作過程≥2次。

本發明的冶金原理為：含鈦原料的混合料在電爐內充分的熔化；在熔化過程中，還原劑鋁、硅鐵與各氧化物進行反應，生成的合金下沉、爐渣上浮，完成渣鐵分離，直到反應達到結束。

本發明是以精煉電爐為載體采取兩步法進行冶煉鈦鐵合金，即先將含鈦原料進行還原，再將含鐵原料、石灰、鋁投入爐內完成冶煉過程；所以對各原料的粒度要求極為寬松，反應物中的任何原料，其粒度可在100mm范圍內，不影響其反應效果及生產指標。可生產各種不同牌號的鈦鐵合金，即FeTi30、FeTi40、FeTi70及各種特殊牌號，鈦回收率可達78%以上，鋁耗為0.3t/t以下；與以往鈦鐵的生產方法相比，提高產品回收率、降低鋁耗，從而降低生產成本，其有益效果如下：

1、本發明應用于鈦鐵生產，可減少爐外法生產時的焙燒、球磨等原料處理工序、減少人員配置、從而可降低人工成本，同時還可以降低工人勞動強度，具有很強的可操作性；