电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法
【专利摘要】本发明的一方面提供了一种电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法。所述方法包括以下步骤：以预还原球团作为原料，所述预还原球团是含钛磁铁精矿经过预还原得到的，且按重量百分比计其金属化率不低于60wt％，残炭含量为3～8wt％；将原料分批加入电炉中，并供电冶炼；其中，在加料过程中将电炉的炉压控制为-80～-120Pa，在正常冶炼过程中将电炉的炉压控制为+10～-10Pa，在电炉的送电量达到总加料量吨位值×(1.1～1.3MWh)、电极位子平稳运行10～30分钟无较大波动、烟道烟气温度稳定在某温度±5℃的范围内10～30分钟且该温度低于冶炼前期温度、以及钛渣品位为72％～77％的情况下，进行出渣出铁。
【专利说明】电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电炉冶炼钛渣【技术领域】，具体来讲，涉及一种电炉冶炼预还原球团制 备钛渣的方法，尤其适合于大型钛渣冶炼电炉利用攀枝花钛精矿预还原球团进行钛渣冶 炼。
【背景技术】
[0002] 目前，钛渣冶炼行业在国内迅速发展，但普遍技术落后。攀枝花具有丰富的钛资 源，但由于攀枝花钛精矿具有钙镁含量高、钛铁总量偏低、粒度小等特点，在大规模利用攀 枝花钛精矿冶炼钛渣方面存在明显的劣势。其冶炼过程电耗偏高且容易对挂渣层形成洗 刷，造成炉况恶化不利于长期冶炼。如何利用攀枝花的钛资源优势形成本地产业的竞争优 势是长期困扰攀枝花钛渣冶炼技术人员的难题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。
[0004] 例如，本发明的目的之一在于一种有效利用攀枝花钛精矿预还原球团冶炼钛渣的 方法，以期克服攀矿冶炼钛渣存在的问题，并解决了预还原钛精矿在加料、冶炼、出炉、炉压 控制等多方面问题，为攀枝花钛精矿冶炼钛渣提供了新的思路。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种电炉冶炼预还原球团制备钛 渣的方法。所述方法包括以下步骤：以预还原球团作为原料，所述预还原球团是含钛磁 铁精矿经过预还原得到的，且按重量百分比计其金属化率不低于60wt%，残炭含量为 3?8wt % ;将原料分批加入电炉中，并供电冶炼；其中，在加料过程中将电炉的炉压控制 为-80?-120Pa，在正常冶炼过程中将电炉的炉压控制为+10?-10Pa，在电炉的送电量达 到总加料量吨位值X (1. 1?1. 3MWh)、电极位子平稳运行10?30分钟无较大波动、烟道烟 气温度稳定在某温度±5°C的范围内10?30分钟且所述某温度低于冶炼前期温度、以及钛 渣品位为72%?77%的情况下，进行出渣出铁。
[0006] 与现有技术相比，本发明的有益效果包括：能够有效利用含钛磁铁精矿经过直接 还原得到的预还原球团在电炉中生产钛渣，且冶炼电耗低、运行安全平稳。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1示出了根据本发明的电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法的一个示例性实 施例的加料点布置示意图，其中，1-炉壁、2-电极、3-中心加料点、4-主加料点、5-相间加料 点、以及6-边缘加料点。
【具体实施方式】
[0008] 在下文中，将结合示例性实施例来说明本发明的电炉冶炼预还原球团制备钛渣的 方法。
[0009] 在本发明的一个示例性实施例中，电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法包括以下 步骤：以预还原球团作为原料，所述预还原球团是含钛磁铁精矿经过预还原得到的，且按重 量百分比计其金属化率不低于60wt%，残炭含量为3?8wt% ;将原料分批加入电炉中，并 供电冶炼；其中，在加料过程中将电炉的炉压控制为-80?_120Pa，优选为-90?-llOPa， 在正常冶炼过程中将电炉的炉压控制为+10?-l〇Pa，在电炉的送电量达到总加料量吨位 值X (1. 1?1. 3MWh)、电极位子平稳运行10?30分钟无较大波动、烟道烟气温度稳定在 某温度±5°C的范围内10?30分钟且所述某温度低于冶炼前期温度、以及钛渣品位为 72 %?77 %的情况下，进行出渣出铁。
[0010] 在本发明的一个示例性实施例中，出渣出铁步骤中出渣温度可控制为1630? 1690°C，出铁温度可控制为1450?1550°C。
[0011] 在本发明中，预还原球团中Ti02品位为35?47%，金属化率为62?70wt%，当 然，金属化率也可高于70%以上，残炭含量为5?8wt%。例如，预还原球团为含有含钛磁 铁精矿（例如，攀枝花钛精矿）的生球经转底炉直接还原所得到的金属化球团。
[0012] 在本发明的一个示例性实施例中，所述将原料分批加入电炉的步骤分三批次向电 炉中加料，其中，第一批次加料过程加入总加料量的55?75wt% ;待送电量为第一批次加 料量吨位值X (0. 7?1. 2)MWh时，进行第二批次加料过程，第二批次加入总加料量的18? 28wt% ;待送电量为第一批次和第二批次加料量之和的吨位值X (0. 7?1. 2)MWh时，进行 第三批次加料过程，第三批次加入剩余的原料。优选地，所述第一批次加料过程可包括多次 加料操作，并且在送电量为已加入物料的吨位值X (〇. 3?0. 6)MWh时，进行多次加料操作 中的下一次加料操作，而且第一批次加料过程中的多次加料操作控制送电功率在额定功率 范围内、且控制后一次加料操作的功率高于前一次加料的功率。
[0013] 在本发明的另一个示例性实施例中，第一批次加料过程包括三次加料操作，其中， 第一次加料操作通过三个主加料点、中心加料点、三个相间加料点、以及三个边缘加料点 向电炉中加入总加料量的25?45wt %，其中，三个主加料点各加入整炉总加料量的5? 10wt %，中心加料点加入总加料量的2?8wt %，三个相间加料点各加总加料量的1? 5wt %，三个边缘加料点各加入总加料量的1?5wt % ;第二次加料操作通过三个主加料点 向电炉中加入总加料量的15?25wt %，其中，三个主加料点各加入整炉总加料量的5? 10wt%;第三次加料操作通过三个主加料点向电炉中加入。如图1所示，中心加料点3位于 电炉中呈等腰三角形布置的三个电极2的中心点，三个主加料点4位于分别位于三个电极2 与炉壁1之间距离的中心处，三个相间加料点5分别位于三个电极2中任意两个电极2之 间距离的中心处，三个边缘加料点6分别位于三个相间加料点5与炉壁1之间距离的中心 处。
[0014] 在本发明的另一个示例性实施例中，所述电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方 法还可包括根据钛渣取样的品位向电炉中加入碳质还原剂或含钛精矿来调节钛渣品位 的步骤，其中在钛渣取样品位〈72 %时每低1 %加入还原剂量=当前炉内已加入料量 (t) X0. 5X6kg ;在钛渣取样品位>75%时每高1%加入钛精矿量=当前炉内已加入料量 (t) X0. 5X60kg，取样的时间为第二批次和第三批次加料前。
[0015] 也就是说，本发明主要针对攀枝花钛精矿预还原球团提出冶炼钛渣工艺，通过对 加料、送电、炉压、冶炼终点、出渣出铁和品位调整等诸多方面中的一个或多个方面进行控 制和调节，进而通过电炉制备得到了品位良好（例如，品位可在72?75%)的钛渣，为合理 利用攀枝花钛精矿制备钛渣提供了新的工艺路线，且经济性良好。
[0016] 在本发明的另一个示例性实施例中，电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法可通过 以下方式来实现：
[0017] 将生产的合格预还原球团放置于专门的原料料仓备用，料仓下安装称量皮带，使 用时按照所需量配入对应的炉顶料仓。电炉炉顶料仓共计9个，其中3个主加料仓，1个中 心加料仓，另外还需要3个料仓主要负责相间和边缘加料，1个钛精矿仓，1个还原剂仓。
[0018] 本发明使用的预还原球团本身具有残碳，故而不需要额外配加还原剂，只在品位 不合适情况下略做调整。表1中示出了制备预还原球团的攀枝花钛精矿成分。表2中给出 了预还原球团的主要成分。
[0019] 表1攀枝花钛精矿成分/wt %
[0020]
【权利要求】
1. 一种电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 以预还原球团作为原料，所述预还原球团是含钛磁铁精矿经过预还原得到的，且按重 量百分比计其金属化率不低于60wt %，残炭含量为3?8wt % ; 将原料分批加入电炉中，并供电冶炼； 其中，在加料过程中将电炉的炉压控制为-80?-120Pa，在正常冶炼过程中将电炉的 炉压控制为+10?-l〇Pa， 在电炉的送电量达到总加料量吨位值X (1. 1?1. 3MWh)、电极位子平稳运行10?30 分钟无较大波动、烟道烟气温度稳定在某温度±5°C的范围内10?30分钟且所述某温度低 于冶炼前期温度、以及钛渣品位为72%?77%的情况下，进行出渣出铁。
2. 根据权利要求1所述的电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法，其特征在于，所述出 渣出铁步骤中，出渣温度控制为1630?1690°C，出铁温度控制为1450?1550°C。
3. 根据权利要求1所述的电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法，其特征在于，所述预 还原球团中Ti02品位为35?47 %，金属化率为62?70wt %，残炭含量为5?8wt %。
4. 根据权利要求1所述的电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法，其特征在于，所述将 原料分批加入电炉的步骤分三批次向电炉中加料，其中，第一批次加料过程加入总加料量 的55?75wt % ;待送电量为第一批次加料量吨位值X (0. 7?1. 2)MWh时，进行第二批次 加料过程，第二批次加入总加料量的18?28wt% ;待送电量为第一批次和第二批次加料量 之和的吨位值X (0. 7?1. 2)MWh时，进行第三批次加料过程，第三批次加入剩余的原料。
5. 根据权利要求4所述的电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法，其特征在于，所述第 一批次加料过程包括多次加料操作，并且在送电量为已加入物料的吨位值X (0. 3?0. 6) MWh时，进行多次加料操作中的下一次加料操作，而且所述多次加料操作控制送电功率在额 定功率范围内、且控制后一次加料操作的功率高于前一次加料的功率。
6. 根据权利要求4所述的电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法，其特征在于，所述第 一批次加料过程包括三次加料操作，其中，第一次加料操作通过三个主加料点、中心加料 点、三个相间加料点、以及三个边缘加料点向电炉中加入总加料量的25?45wt%，其中，三 个主加料点各加入整炉总加料量的5?10wt%，中心加料点加入总加料量的2?8wt%，三 个相间加料点各加总加料量的1?5wt %，三个边缘加料点各加入总加料量的1?5wt %;第 二次加料操作通过三个主加料点向电炉中加入总加料量的15?25wt%，其中，三个主加料 点各加入整炉总加料量的5?10wt% ;第三次加料操作通过三个主加料点向电炉中加入， 其中， 所述中心加料点位于电炉中呈等腰三角形布置的三个电极的中心点，三个主加料点位 于分别位于三个电极与炉壁之间距离的中心处，三个相间加料点分别位于三个电极中任意 两个电极之间距离的中心处，三个边缘加料点分别位于三个相间加料点与炉壁之间距离的 中心处。
7. 根据权利要求1所述的电炉冶炼预还原球团制备钛渣的方法，其特征在于，所述 方法还包括根据钛渣取样的品位向电炉中加入碳质还原剂或含钛精矿来调节钛渣品位的 步骤，其中，在钛渣取样品位〈72%时每低1%加入还原剂量（kg)=当前炉内已加入料量 (t) X 0· 5 X 6 ;在钛渣取样品位>75 %时每高1 %力口入钛精矿量（kg)=当前炉内已加入料量 (t) X0. 5X60,取样的时间为第二批次和第三批次加料前。
【文档编号】C22B34/12GK104087710SQ201410355585
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】肖军, 韩可喜, 张继东, 李凯茂, 赵青娥, 缪辉俊 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司