爐外法冶煉低鋁中鈦鐵的工業(yè)實踐

1、爐 外 法 冶 煉 低 鋁 中鈦 鐵 的 工 業(yè) 實 踐 ◆ 王 澤 貴 孫 汝超 ( 攀鋼集 團北海特 種鐵 合金有限公司 )l 摘要】我公 司在 冶煉低鋁 中鈦鐵 的 實際生 產(chǎn) 中， 為 了獲得 較 好 的 2 ． 2配硅系數(shù) 與成品 中[ s i ] 含 量的關(guān)系 技 術(shù)經(jīng)濟指標 ， 主要從配鋁 系數(shù)、 配硅 系數(shù) 、 單位爐料發(fā)熱量進 行探 配 硅系數(shù) ( 實 際配硅量／ 理論 配硅量 ) 與成 品 中硅 含量 的關(guān) 系

2、討 ， 實踐表 明： 爐外法冶煉 [ A 1 ] ≤5 ． 0 ％ 、 [ S i ] ≤8 ． 0 ％ 的 特殊 中鈦 如 圖 2 ， 結(jié) 合合金 中硅 的偏析 ， 成品應按 [ S i ％] ≤ 7 ． 8 ％確定 配硅系 鐵 可行 ； 鈦 平均回收率可達 6 9 ％ 以上 ； 生產(chǎn)每噸 中鈦鐵 鋁( 9 8 ％ ) 單 數(shù) ， 從 圖 2可 以看 出， 配硅系數(shù)在 1 ． 1 7～1 ． 2 0較為合適 。耗 可降低 至 5 8

3、8 ． 9 k g ?！?關(guān)鍵詞】低鋁 中鈦鐵 爐外法 工業(yè) 實踐 回收率近年來 ， 鋼鐵行業(yè)開發(fā) 出越來 越多的鋼種 ， 在 合金化 過程 中既 需加鈦元素 又要 去除鋁成 分 ， 多數(shù) [ A 1 ] ≤9 ． 0 ％ 的普通 中鈦鐵無 法 滿足此要求 ， 部分鋼廠對 [ A 1 ] ≤ 5 ． 0 ％ 、 [ s i ] ≤8 ． 0 ％ 的特 殊 中鈦 鐵 需求 日益增 加 ， 因此低鋁 中鈦 鐵市場有較好 的前景 ， 我公 司

4、 已邁 開 規(guī)模生產(chǎn)低 鋁中鈦鐵的步伐 ， 悄然 走在行業(yè)的前列 。1冶煉原理 、 工藝條件 1 ． 1 冶煉原理 以鈦 精礦 、 金 紅石 、 鋁粉 為主原料 ， 采用鋁 熱法下 部點 火工 藝 冶煉低鋁 中鈦 鐵 ， 冶煉 過程 鋁 作為 還 原劑 參 與 T i O、 F e O 、 F eO、S i O ， 、 Mn O等的還原 。1 ． 2工藝條件 我公 司擁有 成熟的冶煉普通 中、 低鈦鐵 的工藝及 配套設 施 ， 冶 煉操

5、作 和冶煉普 通鈦鐵相 同。冶煉 用 主原 料 ： 鈦 精礦 、 金 紅石 (一4 0目) 、 鋁粉 ( 6 0目 一 1 ． 5 m m 9 0 ％) ， 化學 成分見表 1 ， 其他原料 ： 0—1 m m 7 5 ％硅鐵 、 0 — 5 m m 鐵鱗 ∑F e 7 4 ． 2 ％ 、 0— 1 m m K C 1 0≥9 8 ％ 、 0— 2 m m新燒石灰 。低鋁 中鈦鐵標準 見表 2 。表 1主要 原料化學成分 ( ％)豫 料

6、 T i O、TF eF e O Si O：Mn O 鋪糟 礦5 l4 23 0i2 29{ 12l盎f} 7 808 736 4f ) 0 9 2蔚 Al ：9 87 ‰ 表 2 低鋁 中鈦 鐵標準 ％ 牌 TA l ≤S l ≤ P、 S、 C ． M r i 、 Cu蔣 通t {釷銨 fIlc T i 4 03 50 ． 4 505O8O2試 生產(chǎn) 冶煉結(jié)果及討論 為摸索配鋁 系數(shù) 、 配硅系數(shù) 、 單 位爐料 發(fā)熱量

7、與成 品中鋁 、 硅 、鈦 回收率 的關(guān)系 ， 穩(wěn)定生產(chǎn)前試生產(chǎn) 4 o爐次 。2 ． 1 配鋁 系數(shù)與成品 中[ A 1 ] 含量 的關(guān)系配鋁系數(shù) ( 實際配鋁量／ 理論 配鋁量 ) 與成 品 中鋁含量 的關(guān) 系 如圖 1 ， 可以看 出： 生產(chǎn) [ A 1 ％ ] ≤5 ％的 中鈦鐵 ， 配 鋁系數(shù)在 0 ． 9 7～1 ． 0 3較合理 。6 ． 5 0鋤 5 ． 5 0咯 描 圖 1配鋁系數(shù)與成品 中[ A 1 ] 含 量的

8、關(guān)系 圖 2配硅系數(shù) 與成 品中[ s i ] 含量 的關(guān) 系 2 ． 3單位爐料發(fā)熱量 單位爐料 發(fā)熱量決定 反應 過程是 否順 利進 行 ， 發(fā)熱 量應保 持 在 2 5 9 5 k j ／ k g以上 ， 發(fā)熱量與 回收率 及反應 過程 的關(guān)系 如表 3 。 由表可 以看 出 ： 單位爐料發(fā)熱 量控制在 2 5 9 0～ 2 6 5 0k j ／ k g 時 ， 可 以取 得較好 的技術(shù) 指標。表 3發(fā)熱量與 回收率及反應過程 的

9、關(guān) 系 2 5 9 0一 2 6 5 0發(fā)熱 最 ≤2 5 9 0k j ． , ' k g≥2 6 5 0k j ／ k gk j Jk g鋱 嘲收 率 6 54 3 ％6 9i 4 ％6 7 ． - t 5 ％反應過 程 緩慢 ，： 噴 渣 剃 烈， 4 、 噴 漣 刺烈 ，哦 漣 3穩(wěn)定 生產(chǎn) 結(jié)果 根據(jù)上述條 件 ： 按配鋁 系數(shù) 在 0 ． 9 7 ～ 1 ． 0 3 、 配硅 系數(shù)在 1 ． 1 7 ～1

10、． 2 0、 單位 爐料發(fā) 熱量 控制在 2 5 9 0～2 6 5 0k j ／ k g ， 穩(wěn)定 生產(chǎn) 8 O爐 ，結(jié) 果 ( 取 平 均值 ) 見 表 4 。由表 可 以看 出 ： 可 以 生產(chǎn) 出質(zhì) 量 符合 [ A 1 ] ≤5 ． 0 ％ 、 [ s i ] ≤8 ． 0 ％要求 的低 鋁中鈦鐵 ， 鈦平 均 回收率 可達 6 9 ％以上 ， 鋁單耗 可降低至 5 8 8 ． 9 k ： g ／ t F e T i 4 0

11、。表 4 穩(wěn)定生 產(chǎn)結(jié) 果 主艨抖 消耗 k g ／ t F e lj4 0成． 惱 l 誣成 分 渣 } ： 要 成分／ ％金 紅 鐵精 l 哪收 錨粉 硅鐵 1 j^ lS iT i O ，A I ． , OS i礦 糍 ,1 2 6l 1 6 25 8 8 ．6 9 ． 07 9 ． 03 7． 967 ． 8i 676 6 ， 60 ． 7 27． 4974結(jié)論 ( 1 ) 爐外法冶煉 [ A 1 ] ≤ 5 ． 0

12、％ 、 [ s i ] ≤8 ． 0 ％ 的低 鋁中鈦鐵產(chǎn) 品可行 ；( 2 ) 合理控制配鋁 、 配硅 、 單 位物料發(fā)熱量 ， 鈦平均 回收率可達 6 9 ％ 以上 ；( 3 ) 生產(chǎn)每噸 中鈦鐵鋁 單耗 可降低至 5 8 8 ． 9 k g ．參考文獻 ：[ 1 ] 趙乃成 ， 張啟軒． 鐵合 金 生產(chǎn)實用技 術(shù)手 冊 [ M] ． 北 京 ： 冶 金 工 業(yè) 出版 社 ， 1 9 9 8 ．[ 2 ] 賴梅祥 ， 唐紅 國， 易

13、炳 華 ， 陳桂英． 對鈦 鐵合 金各 元素偏 析 的探討 [ J ] ． 鐵合 金， 2 0 0 8 ， ( 3 ) ： 9 — 1 2 ．1 5 9囊 碉 爐 外 法 冶 煉 低 鋁 中鈦 鐵 的 工 業(yè) 實 踐 ◆ 王 澤 貴 孫 汝超 ( 攀鋼集 團北海特 種鐵 合金有限公司 )l 摘要】我公 司在 冶煉低鋁 中鈦鐵 的 實際生 產(chǎn) 中， 為 了獲得 較 好 的 2 ． 2配硅系數(shù) 與成品 中[ s i ] 含 量的關(guān)系 技

14、 術(shù)經(jīng)濟指標 ， 主要從配鋁 系數(shù)、 配硅 系數(shù) 、 單位爐料發(fā)熱量進 行探 配 硅系數(shù) ( 實 際配硅量／ 理論 配硅量 ) 與成 品 中硅 含量 的關(guān) 系 討 ， 實踐表 明： 爐外法冶煉 [ A 1 ] ≤5 ． 0 ％ 、 [ S i ] ≤8 ． 0 ％ 的 特殊 中鈦 如 圖 2 ， 結(jié) 合合金 中硅 的偏析 ， 成品應按 [ S i ％] ≤ 7 ． 8 ％確定 配硅系 鐵 可行 ； 鈦 平均回收率可達 6 9 ％ 以上

15、 ； 生產(chǎn)每噸 中鈦鐵 鋁( 9 8 ％ ) 單 數(shù) ， 從 圖 2可 以看 出， 配硅系數(shù)在 1 ． 1 7～1 ． 2 0較為合適 。耗 可降低 至 5 8 8 ． 9 k g 。【 關(guān)鍵詞】低鋁 中鈦鐵 爐外法 工業(yè) 實踐 回收率近年來 ， 鋼鐵行業(yè)開發(fā) 出越來 越多的鋼種 ， 在 合金化 過程 中既 需加鈦元素 又要 去除鋁成 分 ， 多數(shù) [ A 1 ] ≤9 ． 0 ％ 的普通 中鈦鐵無 法 滿足此要求 ， 部分鋼廠對 [

16、A 1 ] ≤ 5 ． 0 ％ 、 [ s i ] ≤8 ． 0 ％ 的特 殊 中鈦 鐵 需求 日益增 加 ， 因此低鋁 中鈦 鐵市場有較好 的前景 ， 我公 司 已邁 開 規(guī)模生產(chǎn)低 鋁中鈦鐵的步伐 ， 悄然 走在行業(yè)的前列 。1冶煉原理 、 工藝條件 1 ． 1 冶煉原理 以鈦 精礦 、 金 紅石 、 鋁粉 為主原料 ， 采用鋁 熱法下 部點 火工 藝 冶煉低鋁 中鈦 鐵 ， 冶煉 過程 鋁 作為 還 原劑 參 與 T i O、 F

17、 e O 、 F eO、S i O ， 、 Mn O等的還原 。1 ． 2工藝條件 我公 司擁有 成熟的冶煉普通 中、 低鈦鐵 的工藝及 配套設 施 ， 冶 煉操作 和冶煉普 通鈦鐵相 同。冶煉 用 主原 料 ： 鈦 精礦 、 金 紅石 (一4 0目) 、 鋁粉 ( 6 0目 一 1 ． 5 m m 9 0 ％) ， 化學 成分見表 1 ， 其他原料 ： 0—1 m m 7 5 ％硅鐵 、 0 — 5 m m 鐵鱗 ∑F e 7 4 ．

18、 2 ％ 、 0— 1 m m K C 1 0≥9 8 ％ 、 0— 2 m m新燒石灰 。低鋁 中鈦鐵標準 見表 2 。表 1主要 原料化學成分 ( ％)豫 料 T i O、TF eF e O Si O：Mn O 鋪糟 礦5 l4 23 0i2 29{ 12l盎f} 7 808 736 4f ) 0 9 2蔚 Al ：9 87 ‰ 表 2 低鋁 中鈦 鐵標準 ％ 牌 TA l ≤S l ≤ P、 S、 C ． M r i 、

19、 Cu蔣 通t {釷銨 fIlc T i 4 03 50 ． 4 505O8O2試 生產(chǎn) 冶煉結(jié)果及討論 為摸索配鋁 系數(shù) 、 配硅系數(shù) 、 單 位爐料 發(fā)熱量 與成 品中鋁 、 硅 、鈦 回收率 的關(guān)系 ， 穩(wěn)定生產(chǎn)前試生產(chǎn) 4 o爐次 。2 ． 1 配鋁 系數(shù)與成品 中[ A 1 ] 含量 的關(guān)系配鋁系數(shù) ( 實際配鋁量／ 理論 配鋁量 ) 與成 品 中鋁含量 的關(guān) 系 如圖 1 ， 可以看 出： 生產(chǎn) [ A 1 ％ ] ≤5 ％

20、的 中鈦鐵 ， 配 鋁系數(shù)在 0 ． 9 7～1 ． 0 3較合理 。6 ． 5 0鋤 5 ． 5 0咯 描 圖 1配鋁系數(shù)與成品 中[ A 1 ] 含 量的關(guān)系 圖 2配硅系數(shù) 與成 品中[ s i ] 含量 的關(guān) 系 2 ． 3單位爐料發(fā)熱量 單位爐料 發(fā)熱量決定 反應 過程是 否順 利進 行 ， 發(fā)熱 量應保 持 在 2 5 9 5 k j ／ k g以上 ， 發(fā)熱量與 回收率 及反應 過程 的關(guān)系 如表 3 。 由表可 以看

21、 出 ： 單位爐料發(fā)熱 量控制在 2 5 9 0～ 2 6 5 0k j ／ k g 時 ， 可 以取 得較好 的技術(shù) 指標。表 3發(fā)熱量與 回收率及反應過程 的關(guān) 系 2 5 9 0一 2 6 5 0發(fā)熱 最 ≤2 5 9 0k j ． , ' k g≥2 6 5 0k j ／ k gk j Jk g鋱 嘲收 率 6 54 3 ％6 9i 4 ％6 7 ． - t 5 ％反應過 程 緩慢 ，： 噴 渣 剃 烈， 4 、

22、 噴 漣 刺烈 ，哦 漣 3穩(wěn)定 生產(chǎn) 結(jié)果 根據(jù)上述條 件 ： 按配鋁 系數(shù) 在 0 ． 9 7 ～ 1 ． 0 3 、 配硅 系數(shù)在 1 ． 1 7 ～1 ． 2 0、 單位 爐料發(fā) 熱量 控制在 2 5 9 0～2 6 5 0k j ／ k g ， 穩(wěn)定 生產(chǎn) 8 O爐 ，結(jié) 果 ( 取 平 均值 ) 見 表 4 。由表 可 以看 出 ： 可 以 生產(chǎn) 出質(zhì) 量 符合 [ A 1 ] ≤5 ． 0 ％ 、 [ s i ] ≤8

23、． 0 ％要求 的低 鋁中鈦鐵 ， 鈦平 均 回收率 可達 6 9 ％以上 ， 鋁單耗 可降低至 5 8 8 ． 9 k ： g ／ t F e T i 4 0 。表 4 穩(wěn)定生 產(chǎn)結(jié) 果 主艨抖 消耗 k g ／ t F e lj4 0成． 惱 l 誣成 分 渣 } ： 要 成分／ ％金 紅 鐵精 l 哪收 錨粉 硅鐵 1 j^ lS iT i O ，A I ． , OS i礦 糍 ,1 2 6l 1 6 25 8 8 ．6

24、 9 ． 07 9 ． 03 7． 967 ． 8i 676 6 ， 60 ． 7 27． 4974結(jié)論 ( 1 ) 爐外法冶煉 [ A 1 ] ≤ 5 ． 0 ％ 、 [ s i ] ≤8 ． 0 ％ 的低 鋁中鈦鐵產(chǎn) 品可行 ；( 2 ) 合理控制配鋁 、 配硅 、 單 位物料發(fā)熱量 ， 鈦平均 回收率可達 6 9 ％ 以上 ；( 3 ) 生產(chǎn)每噸 中鈦鐵鋁 單耗 可降低至 5 8 8 ． 9 k g ．參考文獻 ：[ 1 ] 趙乃