鈦渣鐵在熔爐中是如何分離的
發(fā)布時(shí)間：2021-01-29
在爐外進(jìn)行鈦渣鐵分離的方法有兩種：一是渣相鐵排至渣包冷卻凝固后進(jìn)行渣鐵分離；二是渣和鐵流入渣包后，從底部出鐵口放出鐵水，鈦渣熔體因降溫失去流動(dòng)性而留在包內(nèi)。爐外分離方法的缺點(diǎn)是鈦渣鐵分離不好，造成渣中夾雜較多的鐵珠，在其后磁選分離出來的鐵珠中夾渣，造成渣的損失。
渣鐵分離最好在爐內(nèi)進(jìn)行，在爐上設(shè)有出渣口和出鐵口，渣口在上，鐵口在下。先將鈦渣從出渣口排出，然后再從出鐵口排出鐵水，一般排放兩次渣才排放一次鐵。熱接的鐵水在爐外直接進(jìn)行脫硫，增碳和合金化處理，加工成鑄造生鐵或其他產(chǎn)品。但只有在電爐的容量較大、爐產(chǎn)量較高的情況下才比較容易實(shí)現(xiàn)渣鐵分別排放。
鈦渣在冷卻過程中發(fā)生物理化學(xué)變化。其中最重要的是與空氣中氧的作用，鈦渣中低價(jià)鈦氧化生成金紅石型或銳鈦型TiO2。鈦渣氧化的結(jié)果引起其組成和物理性質(zhì)的變化，對其后鈦渣的應(yīng)用有著直接的影響。鈦渣氧化后發(fā)生破裂粉化產(chǎn)生細(xì)粉，渣中低價(jià)鈦含量減少，使鈦渣在其后的氧化焙燒時(shí)或氯化時(shí)的放熱量減少。減少鈦渣在冷卻中氧化的最有效和簡便方法是噴水冷卻。
鈦渣冷卻后進(jìn)行破碎、磨細(xì)，磨細(xì)的鈦渣中還夾有一定數(shù)量的鐵粒，應(yīng)通過磁選將它們分離出來。分離出來的磁性物還夾雜有鈦渣，需進(jìn)行回收處理。，或者將磁性物加入爐中重新熔化以回收其中的鈦渣。鈦渣電爐是介于電弧爐與礦熱爐之間的一種特殊爐型，由爐體、電極、排氣罩、電爐變壓器、短網(wǎng)母線、電極把持器、電極升降裝置和測量控制儀表等組成。
在設(shè)計(jì)鈦渣電爐時(shí)應(yīng)考慮熔煉鈦渣過程的特點(diǎn)：一般來講，極心圓單位面積功率(2200～2900 kV·A)較礦熱爐大，熱量集中，能滿足熔煉高熔點(diǎn)鈦渣的要求；爐膛單位面積功率應(yīng)選得小一些(200～400kV·A/㎡)，以便在熔池周圍形成鈦渣固體保護(hù)層；爐膛的上方有適當(dāng)高度的氣室區(qū)，以便在渣沸騰時(shí)避免熔體逸出爐外；電極升降速度要快，以滿足鈦渣沸騰時(shí)快速升降電極的要求。
電極最好是石墨電極，這種電極允許通過的電流密度大，鈦棒可保證合理的供電制度，有利于縮短熔煉時(shí)間和降低電耗，但石墨電極價(jià)高，目前國內(nèi)一般采用自焙電極。電極糊填充在鐵筒內(nèi)，在熔煉過程中電極糊自行成形和燒結(jié)成電極。自焙電極的質(zhì)量不僅取決于電極糊的性能，還取決于操作時(shí)的焙燒電極的制度。電極焙燒不好，不僅影響合理供電，還會因軟斷給熔煉操作帶來麻煩。
小功率的敞口電爐，渣鐵分別排放存在一定困難。一是因?yàn)楫a(chǎn)品(鈦渣和金屬鐵)量少，熔池高度小(一般250～400 mm)，鐵水的高度更小(一般在100～150mm)。在爐上設(shè)兩個(gè)出料口(渣口和鐵口)的高差太小，操作起來有一定困難。二是因?yàn)樵F界面可能不清晰，分別排放也不一定能將渣鐵分離好。因此，目前國內(nèi)仍然采用以鐵帶渣的渣鐵同時(shí)排放的方法，在爐外再進(jìn)行渣鐵分離。
過熱鈦渣熔體具有良好的流動(dòng)性，因此一般可以順利出爐。但有時(shí)流動(dòng)性不好，出爐困難。出爐困難的主要是因?yàn)樵诔鰻t過程中，特別是鈦渣在通過出口通道被降溫，少量固體物被析出使渣變得粘稠。因此要求出爐時(shí)動(dòng)作要迅速，流程要設(shè)計(jì)得盡量短；并且出爐時(shí)不斷電，電極隨液面下降進(jìn)行加熱，以便鈦渣處于過熱狀態(tài)向外流動(dòng)。來源：搜鈦網(wǎng)
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