專利名稱：鈦鐵合金電爐冶煉法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬冶煉方法，特別是一種鈦鐵合金電爐冶煉法。
技術(shù)背景目前鈦鐵的生產(chǎn)方法大體上歸為以下三種1、 鋁熱還原法，該方法是利用金屬鋁做還原劑，配合添加劑、助熔 劑和增熱劑還原鈦氧化物，在瞬間釋放大量還原熱的同時(shí)還原出含鈦氧化 物中的金屬鈦。其不足之處是這種方法需使用大量的金屬鋁，并遭出大 量的三氧化二鋁渣，渣中仍留有15%~25%的鈦氧化物不能被還原，而生產(chǎn)出鈦鐵合金又卻含有較多的雜質(zhì)，為Si、 Mn、 S、 P、 V等，由于鋁的 價(jià)格又很高，無法開展正常的生產(chǎn)。2、 感應(yīng)中頻爐重熔法，在中頻爐內(nèi)重熔鈦廢料和廢鋼鐵生產(chǎn)鈦鐵。其不足之處是此方法要求使用鈦廢料及廢鋼鐵，生產(chǎn)成本過高，產(chǎn)量低，而且原料很緊缺，基本都是進(jìn)口原料，不宜企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)。3、 電爐重熔法，利用常規(guī)的礦熱爐或者電弧爐熔煉鈦廢料和廢鋼鐵 來生產(chǎn)鈦鐵合金。其不足之處是生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行，綜合效益接近中頻爐重熔法，也不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供一種全新的鈦鐵合 金電爐冶煉法，利用普通的冶煉爐冶煉金紅石型鈦鐵合金。本發(fā)明的技術(shù)方案是鈦鐵合金電爐冶煉法包括如下工藝步驟 第一步將鈦精礦、金紅石、生石灰、鐵礦粉、硅鐵等礦料按以下配 比加入到能承受3000'C以上溫度的耐高溫冶煉爐內(nèi)，加熱至1800 22001C，將爐內(nèi)礦料完全熔化；本發(fā)明原料配比為 鈦精礦(Ti02>46%) 金紅石(Ti02>90%) 生石灰(CaO>87%) 鐵礦粉(Fe>60%) 硅鐵 (Si>73%) 金屬鋁粒(Al>97%) 氯酸鉀 (KC10:，>98%)50~70重量份 15 30重量份 5 10重量份 4~10重量份 廣6重量份 44 60靡:量份 1. 6~3重量份第二步將還原劑0. 5 1. O皿的金屬鋁粒和，熱劑氯酸鉀加入到耐髙 溫冶煉爐內(nèi)完全熔化的礦料中，利用金屬鋁釋放出的還原熱將耐衝溫冶煉 爐內(nèi)的溫度提升到3000'C以上；使礦料中二氧化鈦還原為金屬鈦，與鐵聚合成鈦鐵合金；第三步將冶煉好的鈦鐵合金隨耐高溫冶煉爐冷卻至5001C以下后， 再把凝固的鈦鐵合金整體從耐高溫冶煉爐取出置入冷卻池內(nèi)冷卻。本發(fā)明的技術(shù)方案也可以是:鈦鐵合金電爐冶煉法包括如下工藝步第一步將鈦精礦、金紅石、生石灰、鐵礦粉、硅鐵等礦料按以下配 比加入到普通的冶煉爐內(nèi)，加熱至180(T2200'C，將爐內(nèi)礦料完全熔化；本發(fā)明原料配比為鈦精礦(Ti02>46%) 金紅石(Ti02>90%)生石灰 (CaO>87%) 鐵礦粉(Fe》60%)硅鐵 (Si>73%) 金屬鋁粒(Al>97%) 氯酸鉀 (KC10:,^9漲)50 70重量份 15 30重量份、 5~10重量份 4 10重量份 1~6重量份 44 60重量份 1.6~3重量份第二步:將完全熔化的礦料倒入能承受3000'C以上高溫的冶煉爐或柑 堝內(nèi)，將還原劑0. 5~1. Omm的金屬鋁粒和增熱劑氯酸鉀加入到冶煉爐內(nèi)完 全熔化的礦料中，利用金屬鋁釋放出的還原熱將冶煉爐內(nèi)的溫度提升到 3000'C以上，使礦料中二氧化鈦還原為金屬鈦，與鐵聚合成鈦鐵合金；第三步將冶煉好的鈦鐵合金隨冶煉爐冷卻至50(TC以下后，再把凝 固的鈦鐵合金整體從冶煉爐或坩堝中取出，置入冷卻池內(nèi)冷卻。本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是:本發(fā)明原料配比為鈦精礦(Ti02>46%)金紅石 (Ti02>90%) 生石灰(CaO>87%) 鐵礦粉(Fe>60%)硅鐵 (Si>73%) 金屬鋁粒(Al>9790氯酸鉀 (KC103>98%)55~65重量份 18~25重量份 6 8重量份 5~8重量份 2~5重量份 50~55重量份 2~2. 6重量份本發(fā)明冶煉法用廉價(jià)的鈦精礦或者鈣鈦礦以及其他含鈦礦料作為原 料，直接冶煉出高質(zhì)量的鈦鐵合金，結(jié)合了 "鋁熱法"、"電爐重熔法"生 產(chǎn)鈦鐵合金的優(yōu)點(diǎn)，利用金屬鋁做還原劑，配合增熱劑還原鈦氧化物，在 瞬間釋放大量還原熱的同時(shí)，還原出含鈦氧化物中的金屬鈦,連續(xù)生產(chǎn)保 證了鈦鐵合金的高產(chǎn)量和產(chǎn)品成分的穩(wěn)定，產(chǎn)品成分接近廢鈦型鈦鐵合金標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)量比其它冶煉方法提高5~8%，實(shí)現(xiàn)了電爐生產(chǎn)高品位鈦鐵合金的 連續(xù)性，與現(xiàn)有的工藝相比，具有工序簡便，操作容易，成本低廉，產(chǎn)量 高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，.適合不同容量的中小型冶煉爐的鈦鐵生產(chǎn)。以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容作進(jìn)一步描述。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種鈦鐵合金電爐冶煉法，包括如下工藝步驟第一步將鈦精礦、金紅石、生石灰、鐵礦粉，、硅鐵等礦料按以下配比加入到能承受3000"以上溫度的耐高溫冶煉爐內(nèi)，加熱至210(T2200"C ， 將爐內(nèi)礦料完全熔化；本發(fā)明原料配比為 鈦精礦(Ti02>46%) 金紅石(Ti02>90%) 生石灰(Ca0^87 O 鐵礦粉(Fe>60%) 硅鐵 (Si>7390 金屬鋁粒(AD979050 55重量份 15~18重量份 5~6重量份 4 5重量份 1 2寞量份 44 50重量份氯酸鉀(KC103>98%) 1.6~2重量份第二步將還原劑0: 5~1. 0mm的金屬鋁粒和增熱劑氣酸鉀加入到耐髙 溫冶煉爐內(nèi)完全熔化的礦料中，利用金屬鋁釋放出的還原熱將耐髙溫冶煉 爐內(nèi)的溫度提升到3000r以上，使礦料中二氧化鈦還原為金屬鈦，與鐵聚合成鈦鐵合金；第三步將冶煉好的鈦鐵合金隨耐高溫冶煉爐冷卻至5001C以下后， 再把凝固的鈦鐵合金整體從耐高溫冶煉爐取出置入冷卻池內(nèi)冷卻。 實(shí)施例2第一步將鈦精礦、金紅石、生石灰、鐵礦粉、硅鐵等礦料按以下配 比加入到普通的冶煉爐內(nèi)，加熱至1800 1900'C，將爐內(nèi)礦料完全熔化； 本發(fā)明原料配比為鈦精礦(TiOz>46%) 金紅石(Ti02>90%) 生石灰(Ca0>87%) 鐵礦粉(Fe》60%)硅鐵 (Si>73%) 金屬鋁粒(Al>9790氯酸鉀 (KC10:,》98%)65 70重量份 25，0重釐份 8~10重量份 8~10重量份 5~6重量份 55~60貫量份 2. 6~3重量份第二步:將完全熔化的礦料倒入能承受3000'C以上溫度的耐高溫冶煉 爐或坩堝內(nèi)，將還原劑0. 5~1. Omm的金屬鋁粒和增熱劑氯酸鉀加入到耐髙 溫冶煉爐或坩堝內(nèi)完全熔化的礦料中，利用金屬鋁釋放出的還原熱將耐高 溫冶煉爐或坩堝內(nèi)的溫度提升到3000X:以上，使礦料中二氧化鈦還原為金屬鈦，與鐵聚合成鈦鐵合金；第三步將冶煉好的鈦鐵合金隨耐高溫冶煉爐或坩堝內(nèi)冷卻至500*C 以下后，再把凝固的鈦鐵合金整體從耐高溫冶煉爐或或坩堝中取出，置入 冷卻池內(nèi)冷卻。本發(fā)明已經(jīng)成功地應(yīng)用在2000KVA礦熱電爐上，生產(chǎn)出含鈦量達(dá)到 4196的鈦鐵合金，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下 爐產(chǎn)量2.5噸/爐 日產(chǎn)量17. 5噸 用電單耗2800KW'h/噸 合金含鈦量41% 雜質(zhì)含量低于國家標(biāo)準(zhǔn).
權(quán)利要求
1. 一種鈦鐵合金電爐冶煉法，其特征是包括如下工藝步驟第一步將鈦精礦、金紅石、生石灰、鐵礦粉、硅鐵等礦料按以下配比加入到能承受3000℃以上溫度的耐高溫冶煉爐內(nèi)，加熱至1800~2200℃，將爐內(nèi)礦料完全熔化；本發(fā)明原料配比為鈦精礦(TiO2≥46％)50~70重量份金紅石(TiO2≥90％)15~30重量份生石灰(CaO≥87％) 5~10重量份鐵礦粉(Fe≥60％) 4~10重量份硅鐵(Si≥73％)1~6重量份金屬鋁粒(Al≥97％)44~60重量份氯酸鉀(KClO3≥98％) 1.6~3重量份第二步將還原劑0.5~1.0mm的金屬鋁粒和增熱劑氯酸鉀加入到耐高溫冶煉爐內(nèi)完全熔化的礦料中，利用金屬鋁釋放出的還原熱將耐高溫冶煉爐內(nèi)的溫度提升到3000℃以上，使礦料中二氧化鈦還原為金屬鈦，與鐵聚合成鈦鐵合金；第三步將冶煉好的鈦鐵合金隨耐高溫冶煉爐冷卻至500℃以下后，再把凝固的鈦鐵合金整體從耐高溫冶煉爐取出置入冷卻池內(nèi)冷卻。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦鐵合金電爐冶煉法，其特征是本發(fā)明原料配比為:鈦精礦(Ti02^4690金紅石 (Ti02>90%) 生石灰(Ca0》87%) 鐵礦粉(Fe>60%)硅鐵 (Si》73%) 金屬鋁粒(Al>9790 氯酸鉀 (KC10:,》98%)55~65重量份 18 25重量份 6~8重量份 5、重量份 2~5重量份 50 55重量份 2~2. 6重量份
3、 一種鈦鐵合金電爐冶煉法，其特征是包括如下工藝步驟 第一步將鈦精礦、金紅石、生石灰、鐵礦粉、硅鐵等礦料按以下配比 加入到普通的冶煉爐內(nèi)，加熱至1S00 2200'C，將爐內(nèi)礦料完全熔化；本發(fā)明原料配比為鈦精礦(Ti02>46%) 金紅石(Ti02>90%) 生石灰(Ca0>87%) 鐵礦粉(Fe>60%)硅鐵 (Si>7390 金屬鋁粒(Al>97%) 氯酸鉀 (KC103^9挑)50~70重量份 15~30重量份 5~10重量份 4~10重量份 廣6重量份 44~60重量份 1.6~3重量份第二步將完全熔化的礦料倒入能承受3000*C以上高溫的冶煉爐或坩堝 內(nèi)，將還原劑0. 5~1. Omm的金屬鋁粒和增熱劑氯酸鉀加入到冶煉爐內(nèi)完全熔 化的礦料中，利用金屬鋁釋放出的還原熱將冶煉爐內(nèi)的溫度提升到30001C以 上，使礦料中二氧化鈦還原為金屬鈦，與鐵聚合成鈦鐵合金；第三步將冶煉好的鈦鐵合金隨冶煉爐冷卻至500'C以下后，再把凝固的鈦鐵合金整體從冶煉爐或坩堝中取出，置入冷卻池內(nèi)冷卻。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈦鐵合金電爐冶煉法，其特征是本發(fā)明原料配比為鈦精礦(Ti02>46％) 55~65重量份 金紅石 (Ti02>90%) 18 25重量份 生石灰(Ca0>87%)6 8重量份鐵礦粉(Fe>60%) 5 8重量份硅鐵 (Si>73%) 2 5重量份 金屬鋁粒(Al>97%) 50 55%重量份氯酸鉀 (KC10:,^98%)2~2. 6%重量份
全文摘要
一種鈦鐵合金電爐冶煉法，它包括如下工藝步驟將鈦精礦、金紅石、生石灰、鐵礦粉、硅鐵等礦料按配比加入到能承受3000℃以上溫度的耐高溫冶煉爐內(nèi)，加熱至1800～2200℃，將爐內(nèi)礦料完全熔化；將還原劑0.5～1.0mm的金屬鋁粒和增熱劑氯酸鉀加入到耐高溫冶煉爐內(nèi)完全熔化的礦料中，利用金屬鋁釋放出的還原熱將耐高溫冶煉爐內(nèi)的溫度提升到3000℃以上，使礦料中二氧化鈦還原為金屬鈦，與鐵聚合成鈦鐵合金；將冶煉好的鈦鐵合金隨耐高溫冶煉爐冷卻至500℃以下后，再把凝固的鈦鐵合金整體從耐高溫冶煉爐取出置入冷卻池內(nèi)冷卻。本發(fā)明冶煉法具有工序簡便，操作容易，成本低廉，產(chǎn)量高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，適合不同容量的中小型冶煉爐的鈦鐵生產(chǎn)。
文檔編號C22C1/02GK101225483SQ20071003428
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月19日
發(fā)明者蘇永山, 蘇永芝, 蘇鈺雯 申請人:蘇永山;蘇永芝;蘇鈺雯