钛渣生产的主要设备.ppt

3.自焙电极制备和使用 由于熔炼过程不断地消耗电极，所以需要经常补充电极。 对于石墨电极，只要用石墨螺丝接头把电极一根一根地连接起来就行了；对于自焙式电极的制备，首先要按图纸制作电极壳，待电极把持筒上端的电极壳只有200～300mm高时，再把电极壳一节一节地焊接上去，使其维持一定的高度。 自焙电极在上部不断接长，下部不断地被放下消耗掉，中间经历了糊类软化—烧结的过程。 3.6 钛渣生产的发展方向 目前钛渣生产中存在的问题： （1）炉料准备，包括混合和制团作业不够完善； （2）熔炼过程不连续，呈周期性； （3）产出的生铁还只是半成品，不能直接使用，影响其经济价值； （4）电炉结构不完善，单台炉功率和炉产能不够大； （5）由于收尘系统不完备致使含钛物料损失大，从而造成钛的回收率不够高； （6）劳动条件和工作环境较差。 我国今后钛渣生产的发展方向： （1）电炉的密闭化 （2）设备的大型化 （3）采用二段法炼钛渣 （4）在旋流炉中熔炼钛渣 本项目小结 富 钛 料 的 生 产 人造金红石的生产 钛渣熔炼 选择性氯化法 稀盐酸循环浸出法 选-冶联合稀盐酸加压浸出法 稀硫酸浸出法 熔炼原理 还原-锈蚀法 电炉熔炼 熔炼工艺 熔炼设备 3.2 钛渣的熔炼 3.2.1 钛渣熔炼概况 钛铁精矿中的主要杂质是铁的氧化物，占30～35％ ，其它杂质约占5～15％，不宜直接氯化。因此，在氯化前应把它预处理制取各种富钛料。 其中电炉熔炼钛渣是一种富集TiO2的经典的、成熟的方法。 富集高钛物料实际上就是最大限度地除去铁的氧化物，并附带地除去部份其它杂质。从钛铁精矿中富集TiO2的方法很多，如盐酸浸出法、还原锈蚀法、电炉法等。 现将这些富集高钛物料的方法进行比较，如下表所示。 电炉法生产的钛渣根据其品位和用途不同可以分为两种类型： （1）低品位钛渣 含TiO2 ＜90%、FeO 8～12％，具有很好的酸溶性，供硫酸法生产钛白用，所以这种渣也称“酸溶性”钛渣。 （2）高品位钛渣 含TiO2 90~95％、FeO 3～4％，供氯化法生产TiCl4和氧化焙烧生产人造金红石。 3.2.2 电炉还原熔炼钛渣的原理 钛铁矿的还原熔炼过程 钛铁矿的基本成份是偏钛酸铁FeO·TiO2，也有少量游离态的铁氧化物，当配有适当比例的固体碳做还原剂，投入高温电炉熔炼时，铁的氧化物被选择性还原。 在高温下FeO·TiO2还原反应可以自发进行。由于各反应热力学性质的差异，生成不同价态钛氧化合物还原反应由易到难的顺序是： （1）在低温(1500K)时，主要发生如下反应： 1/3Fe2O3+C=2/3Fe+CO FeTiO3+C=TiO2+Fe+CO 2FeTiO3+C=FeTi2O5+Fe+CO （2）在中温(1500-1800K)时，主要发生如下反应： 3/4FeTiO3+C=1/4 Ti3O5+3/4Fe+CO 2/3FeTiO3+C=1/3 Ti2O3+2/3Fe+CO 1/2FeTiO3+C=1/2 TiO+1/2Fe+CO （3）在高温(1800-2000K)时，主要发生如下反应： 1/4FeTiO3+C=1/4TiC+1/4Fe+3/4CO 1/3FeTiO3+C=1/3 Ti+1/3Fe+CO 2. 成渣过程和渣铁分离 固体碳还原钛铁精矿的最终产物最终有三种： （1）还原性气体，逸出炉口后从烟囱排除或收集利用； （2）含碳1.5％左右的生铁或称“半钢”； （3）富集有钛的各种氧化物（TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO）的渣，称为钛渣。 在高温熔炼状态下，高熔点氧化物TiO2、Ti3O5、Ti2O3和TiO与熔体中的MgO、CaO、Al2O3、SiO2和残存的FeO产生造渣反应，生成熔点为1600~1700℃的钛渣。 熔化状态下的生铁和钛渣借助于密度的显著差异而分层，铁在下层渣在上层。 3. 2.3 钛渣的主要特征 钛渣的相结构 固体钛渣中，可能存在三种不同的矿相结构（黑钛石固溶体相、塔基洛夫石固溶体相、玻璃体相），但以黑钛石相为主。 黑钛石是一种具有Ti3O5形式的高温变体，它可表示为TiO·2TiO2和Ti2O3·TiO2，其中TiO、Ti2O3可被其它杂质氧化物置换，并相互形成固溶体 2. 熔炼过程化学组成的变化 某地钛精矿熔炼工业钛渣过程中钛渣化学组成的变化情况表 3. 钛渣的物理性质 熔度的变化规律是：随体系中TiO2和Ti2O3含量的增加钛渣的熔度升高；在一定还原度下，熔度随CaO和FeO含量的增加而降低。 粘度的变化规律是：粘度随TiO2和低价氧化钛含量的增加而增加；随渣中FeO含量的减少而增加。 电导率的变化规律是：随温度的升高而升高；随CaO含量及FeO含量的增加而减少。随