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鈦渣鐵在熔爐中是如何分離的

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦合金,鈦設備 發布時間:2014-5-21 16:36:24

在爐外進行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性而留在包內。爐外分離方法的缺點是鈦渣鐵分離不好,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進行,在爐上設有出渣口和出鐵口,渣口在上,鐵口在下。先將渣從出渣口排出,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行脫硫,增碳和合金化處理,加工成鑄造生鐵或其他產品。但只有在電爐的容量較大、爐產量較高的情況下才比較容易實現渣鐵分別排放。

鈦渣在冷卻過程中發生物理化學變化。其中最重要的是與空氣中氧的作用,鈦渣中低價鈦氧化生成金紅石型或銳鈦型TiO2。鈦渣氧化的結果引起其組成和物理性質的變化,對其后鈦渣的應用有著直接的影響。鈦渣氧化后發生破裂粉化產生細粉,渣中低價鈦含量減少,使鈦渣在其后的氧化焙燒時或氯化時的放熱量減少。減少鈦渣在冷卻中氧化的最有效和簡便方法是噴水冷卻。

鈦渣冷卻后進行破碎、磨細,磨細的鈦渣中還夾有一定數量的鐵粒,應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。

在設計鈦渣電爐時應考慮熔煉鈦渣過程的特點: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,能滿足熔煉高熔點鈦渣的要求;爐膛單位面積功率應選得小一些(200~400kV·A/㎡),以便在熔池周圍形成鈦渣固體保護層;爐膛的上方有適當高度的氣室區,以便在渣沸騰時避免熔體逸出爐外;電極升降速度要快,以滿足鈦渣沸騰時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,有利于縮短熔煉時間和降低電耗,但石墨電極價高,目前國內一般采用自焙電極。電極糊填充在鐵筒內,在熔煉過程中電極糊自行成形和燒結成電極。自焙電極的質量不僅取決于電極糊的性能,還取決于操作時的焙燒電極的制度。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。一是因為產品(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)。在爐上設兩個出料口(渣口和鐵口)的高差太小,操作起來有一定困難。二是因為渣鐵界面可能不清晰,分別排放也不一定能將渣鐵分離好。因此,目前國內仍然采用以鐵帶渣的渣鐵同時排放的方法,在爐外再進行渣鐵分離。

過熱鈦渣熔體具有良好的流動性,因此一般可以順利出爐。但有時流動性不好,出爐困難。出爐困難的主要是因為在出爐過程中,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。因此要求出爐時動作要迅速,流程要設計得盡量短;并且出爐時不斷電,電極隨液面下降進行加熱,以便鈦渣處于過熱狀態向外流動。

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