Спосіб виплавки титанового шлаку

Спосіб виплавки титанового шлаку з використанням як відновника природного газу, який відрі 3 44297 усього відновника, який міститься у шихті. Далі розплав продувають природним газом через футеровану фурму, яку вводять у шлак під кутом 3545 град. Продувку ведуть до зниження концентрації FeO у шлаку до потрібного рівня. При збільшенні кількості антрациту в шихті більше, ніж 90% від загальної потреби, питомі показники плавки знижуються, тому що такі перевідновлені шлаки містять не тільки ТіО2, але й нижчі оксиди титану Ті2О3, Ті3O5, Тi5O9, які підвищують в'язкість та температуру плавлення шлаку, внаслідок чого шихта повільно розплавляється і схильна до утворення настилів на укосах печі. При зменшенні кількості антрациту в шихті менше, ніж 80% від загальної потреби, відновлювальні процеси уповільнюються, у шлаках після розплавлення вміст оксидів заліза буде надто високий. Зниження такої великої кількості оксидів заліза в наступний період відновлення природним газом потребує його підвищених витрат, призведе до охолодження розплаву, витрат енергії на його повторне розігрівання, уповільнення процесу. Визначення кута уведення фурми у розплав є важливим фактором проведення операції продувки шлакових або металевих розплавів. Це пов'язано з великою різницею розплавів за температурою, дійсною та уявною в'язкостями зі ступенем підвищення густини розплаву при його наближенні до точки кристалізації, питомою вагою, кількістю краплин металу, які заплутались у шлаці, та іншими властивостями розплавів, а також властивостями та призначеннями газів, якими здійснюється продувка. Експериментальне встановлено, що у випадку, коли кут уводу фурми у титановий шлак складає більше 45 градусів, зона барботажу та інтенсивність перемішування шлаку значно зменшуються, що знижує ефективність продувки. У випадку, коли кут уводу фурми у титановий шлак складає менше 35 градусів, зменшуються глибина проникнення газу у шлак та тривалість контакту шлаку з сажею та воднем, на які розпався метан, спостерігається розбризкування шлаку при виході з нього під малим кутом реакційних газів, що також знижує ефективність продувки. Приклад за прототипом. Плавку за прототипом відтворити не вдалось через значне охолодження розплаву. Приклад за рішенням, що заявляється. Отримання титанового шлаку проводили на експериментальній руднотермічній печі потужністю 250кВА. Комп’ютерна верстка О. Рябко 4 В якості шихти використовували концентрат з вмістом основних компонентів, %: TiO2 - 63,4; FeO - 34,8; АІ2О3 - 0,7; SiO2 - 1,5; CaO - 0,2; Сr2О3 - 0,2. У якості відновника використовували антрацит з наступним складом, %: вуглець - 85,0; волога - 4; летючі - 3,11; сірка - 1,5; зола - 6,39. Крупність антрациту склала 10-25мм. Титанвмісний концентрат у кількості 155кг змішували з 10,76кг антрациту, що склало 85% від необхідної кількості на плавку. Після досягнення розплавом температури 1610°С та вмісту FeO у розплаві 10,13% розпочали продувку природним газом. Продувку здійснювали через занурену фурму, яка являє собою алундову трубку. Фурму вводили у розплав під кутом приблизно 40 град. на глибину 10-15см. Продувку вели у 4 заходи з проміжками тривалістю 2-3 хвилини, впродовж яких іноді проводили очистку трубки від піролізного вуглецю, який перекривав отвір. На протязі усього періоду продувки плавку вели на підвищеній електричній потужності, щоб уникнути охолодження розплаву. В результаті плавки отримали 101,0кг шлаку з вмістом основних компонентів, %: ТіО2 - 87,81; FeO - 5,39; SiO2 - 1,7; Аl2О3 - 1,17; CaO - 0,34; MgO - 1,0; та 39кг металу з вмістом основних компонентів, %: Fe - 95,36; С - 1,58; Si - 0,60; P - 0,035; S 0,07. Тривалість плавки склала 1,35 години, а витрата електроенергії - 221,0кВт*год./т шлаку. Рядові плавки, які проводились на цій печі, з використанням у якості відновника лише антрациту, що уводився як компонент шихти в кількості близько 75% від необхідного та порційним уведенням залишків його кількості в період доводки шлаку, мали тривалість в середньому 1,45 години з витратами електроенергії 233кВт*год./т шлаку. За способом, що заявляється, здійснили комбіноване відновлення шлаку - спочатку антрацитом, уведеним в шихту у кількості 85% від необхідної, з подальшим відновленням розплаву природним газом. Тривалість плавок склала 1,35 години, а витрати електроенергії склали 221,0кВт*год./т шлаку. Порівняно з рядовими плавками ці показники покращились відповідно на 7% та 5%. Таким чином, технічне рішення, що заявляється, дозволяє скоротити загальну тривалість плавки на 6-8%, а витрати електроенергії - на 4-6% за рахунок комбінованого відновлення шлаку подрібненим вугіллям, яке задається в шихту з подальшим відновленням розплаву природним газом. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601