專利名稱：一種釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬鋼鐵冶金領(lǐng)域，涉及一種釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，特別是適 用于釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石的保溫長晶裝置。
背景技術(shù)：
世界上釩鈦磁鐵礦中的鈦，進入冶煉渣鈦的分布率少則30%以上，多者達(dá)60%以 上，以往國內(nèi)外是不長晶不分選不利用釩鈦磁鐵礦冶煉渣鈦的，而是采用高鈦渣為原料生 產(chǎn)鈦白。但是在我國攀-西地區(qū)擁有的豐富的鈦鐵礦資源屬于低品位多金屬共(伴)生礦， 人們試圖將釩鈦磁鐵礦直接還原電爐冶煉渣制成高品位鈦白精料，以便回收利用釩鈦磁鐵 礦直接還原電爐冶煉渣中Ti02品位為45%的鈦，但是由于電爐渣雜質(zhì)很多、酸耗高、三廢 量大，所以鈦白生產(chǎn)污染嚴(yán)重、生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟效益差。為了給鈦白生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料，我 們對釩鈦磁鐵礦直接還原電爐冶煉渣進行了選鈦試驗，研究發(fā)現(xiàn)在一般電爐冶煉渣中的鈦 礦物相和其它礦物相晶粒微細(xì)，平均粒度10 μ m左右甚至更小，結(jié)晶分異很差，磨礦解離困 難，無經(jīng)濟合理的分離分選性，因此無法滿足后續(xù)選礦工藝的要求。目前傳統(tǒng)的晶體生長設(shè)備專用于溶液物質(zhì)結(jié)晶長晶，一般都工作于低溫狀態(tài)，如 幾十或幾百攝氏度，并沒有考慮到、也不存在高溫下的保溫長晶問題，這些專用于溶液物質(zhì) 結(jié)晶長晶的設(shè)備不能應(yīng)用于高溫冶金爐渣的長晶領(lǐng)域，也沒有考慮到高溫晶粒與長晶裝置 容易粘連無法脫離的問題。另外，在某些領(lǐng)域使用了坩堝作為加熱長晶設(shè)備，但對冶金爐渣 的保溫長晶領(lǐng)域，坩堝并不能滿足和實現(xiàn)釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石的長晶需要，且耗能大、 成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石等礦物的保溫長晶裝置，該裝置是在適 合于黑鈦石長晶的高溫條件下，通過保溫實現(xiàn)釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石等礦物晶粒長大 的。該裝置既能有效地實現(xiàn)高溫電爐渣的保溫，使黑鈦石和非鈦礦物相礦物晶粒長大，同時 提高電爐冶煉渣礦物結(jié)晶分異程度，又便于冶煉渣與渣包的分離和運輸。本發(fā)明所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石的保溫長晶裝置包括漁包車11和沿渣 包車軌13移動渣包車11的牽引裝置12，還包括長晶用保溫渣包1，它放置在渣包車11上， 所述保溫渣包1頂部可開設(shè)有封閉的保溫渣包蓋6，其底部由渣包車11的上層板5構(gòu)成，由 所述保溫用渣包車11的上層板5與保溫渣包1的內(nèi)壁共同合圍成一個中空的保溫長晶區(qū)， 以容納高溫電爐S，所述的保溫長晶區(qū)的形狀為上小下大的臺形，如上小下大方臺形、圓臺 形或棱臺形等多邊臺形。高溫冶金爐渣礦物相將被放置于該保溫長晶區(qū)內(nèi)保溫長大。所述 的保溫渣包1隨渣包車11的移動而移動。所述的渣包車11既是所述保溫長晶區(qū)的底，又是保溫渣包1的拖運裝置。所述的保溫渣包1的內(nèi)壁具有內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，它由外至內(nèi)依次為保溫長晶渣包外鋼壁 2、耐火隔熱保溫層3和脫渣層4。
所述的保溫長晶渣包外鋼壁2上安裝有渣包起吊裝置9，以便于將長晶后的爐渣 從保溫長晶區(qū)分離出來和保溫渣包1與渣包車11組合。所述的耐火隔熱保溫層3用耐火隔熱磚制成。所述的脫渣層4為耐高溫?zé)o機鹽涂料，可粘涂在保溫渣包1的內(nèi)表面上，和/或粘 涂在的接觸所述保溫長晶區(qū)的渣包車11的上層板5的內(nèi)表面上，保溫渣包1的內(nèi)表面包括 保溫渣包蓋(6)的下表面，以便于實現(xiàn)保溫渣包1與渣體的分離。所述保溫渣包1與保溫渣包蓋6之間通過渣包蓋轉(zhuǎn)軸7相連，在所述保溫渣包蓋 6的外壁上安裝有開合渣包蓋鉤環(huán)8，以便開啟保溫渣包蓋6，直接接收來自電爐的高溫爐渣。所述的渣包車11的旁側(cè)安裝有渣包車起吊裝置10，以便于使渣體離開渣包車11。本發(fā)明的釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石等礦物的保溫長晶裝置利用電爐鈦渣的高溫 熱量，通過保溫長晶，對含鈦電爐渣進行改性，散熱慢，保溫效果好，使電爐渣中的黑鈦石等 礦物晶粒明顯長大，能將電爐渣黑鈦石的平均粒度由10 μ m左右長大到80 μ m以上，有效地 提高了電爐冶煉渣礦物結(jié)晶分異程度，而且易于渣包與渣體分離，能耗低，經(jīng)濟效益好。


圖1是本發(fā)明所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石等礦物的保溫長晶裝置具體實施 例的垂直剖面結(jié)構(gòu)圖。附圖中采用的標(biāo)號代表如下技術(shù)名稱1-保溫渣包；2-保溫長晶渣包外鋼壁；3-耐火隔熱保溫層；4-脫渣層；5-渣包車的上層板； 6-保溫渣包蓋；7-渣包蓋轉(zhuǎn)軸；8-開合渣包蓋鉤環(huán)；9-渣包起吊裝置；10-渣包車起吊裝置；11-渣包車；12-牽引裝置；13-渣包車軌。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一步詳細(xì)說明本發(fā)明所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石的保溫長 晶裝置的具體實施方式
。首先以黑鈦石為例，說明長晶用冶金爐渣的特性。黑鈦石是鐵精礦直接還原電爐 熔分渣的主要礦物，也是回收利用的鈦礦物。電爐渣中黑鈦石通常主要包括由Ti23+Ti4+05， Al2Ti4+O5, (Mg，Ti4+)2Ti4+05，(Fe2+，Ti4+)2Ti4+05四個端元組分的固溶體。黑鈦石在實體鏡下， 呈斜方柱狀-長柱狀-針狀自形晶，黑色、不透明，具有玻璃光澤。在處理大量釩鈦磁鐵礦 電爐渣黑鈦石的升溫、保溫長晶過程中，晶粒溫度要求控制在1100°C 1800°C的溫度區(qū)間 內(nèi)，本發(fā)明裝置能在該高溫范圍的情況下，實現(xiàn)大量爐渣礦物的保溫長晶的預(yù)期技術(shù)效果。圖1展示了本發(fā)明釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石等礦物的保溫長晶裝置的具體實施 例，該裝置主要包括牽引裝置12、保溫用的渣包車11和長晶用的保溫渣包1。保溫渣包1 為內(nèi)徑上小下大的渣包形狀，呈上小下大的錐臺形，其上部可開閉地設(shè)有保溫渣包蓋6，其 底部就是由渣包車11的上層板5構(gòu)成。保溫渣包1，其與保溫渣包蓋6之間是通過渣包蓋 轉(zhuǎn)軸7相連的，在所述保溫渣包蓋6的外壁上安裝有開合渣包蓋鉤環(huán)8，以便開啟保溫渣包 蓋6直接接收來自電爐的高溫爐渣。
如圖1所示，本發(fā)明將所述保溫渣包1與保溫長晶區(qū)接觸的部分、所述渣包車11 與保溫長晶區(qū)接觸的部分統(tǒng)稱為保溫長晶裝置的內(nèi)表面。比如，保溫長晶區(qū)以渣包車11的 上層板5為底，以保溫渣包1的保溫渣包蓋6為頂，以保溫渣包1的側(cè)壁為壁，此時，保溫長 晶裝置的內(nèi)表面將包括渣包車11的上層板5表面、保溫渣包1側(cè)壁內(nèi)表面、保溫渣包蓋6的 下表面。保溫渣包1與渣包車11的上層板5相組合，共同在保溫渣包1內(nèi)形成了一個中空 的保溫長晶區(qū)，以容納電爐渣黑鈦石等礦物。該保溫長晶區(qū)的幾何形狀與保溫渣包1內(nèi)腔 幾何形狀一致，呈上小下大的臺形。所述保溫渣包1的內(nèi)徑被設(shè)計為上小下大的形狀，比如 方臺形，也可以是圓臺形、或其他多邊形臺形。對于高溫爐渣來說，這種形狀的保溫效果好， 利于熱氣的聚攏，散熱慢，特別有利于釩鈦磁鐵礦電爐爐渣中的黑鈦石晶粒的長大，礦物結(jié) 晶分異性好；另外這種上大下小的特殊形狀易于渣包與渣體的分離。如圖1所示的實施例中，保溫渣包1的內(nèi)壁具有內(nèi)襯，它由外至內(nèi)依次為保溫長 晶渣包1的外鋼壁2、耐火隔熱保溫層3和脫渣層4。所述保溫渣包1的側(cè)壁包括一個堅固 的外鋼壁2 ；所述保溫渣包1的側(cè)壁還包括一個耐火隔熱保溫層3，所述耐火隔熱保溫層3 置于外壁2以里，選用耐火隔熱磚制成。在所述保溫長晶裝置的內(nèi)表面上粘涂一個脫渣層 4，從而實現(xiàn)保溫渣包1與長晶保溫區(qū)內(nèi)的渣體分離的作用。比如在保溫渣包1的側(cè)壁的內(nèi) 表面粘涂脫渣層4 ；和/或在保溫渣包1頂部的保溫渣包蓋6的下表面(即與保溫長晶區(qū) 接觸的表面)粘涂脫渣層4 ；和/或在所述渣包車11的上層板5的表面(即與保溫長晶區(qū) 接觸的表面)也可粘涂脫渣層4。所述脫渣層4為高溫?zé)o機鹽涂料。所述保溫渣包1的內(nèi) 表面構(gòu)成本發(fā)明保溫長晶區(qū)空腔的內(nèi)表面，可通過粘涂脫渣層4來防止電爐渣與保溫長晶 裝置的粘連。保溫渣包1的內(nèi)表面可以包括渣包內(nèi)壁、渣包蓋的底表面等，與此同理，所述 渣包車11的上層板5作為保溫長晶區(qū)的底部，也可優(yōu)選采用高強度耐火隔熱保溫層3并粘 涂脫渣層4的方式來構(gòu)成渣包車11的上層板5。本發(fā)明的裝置既是釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，也是釩鈦磁鐵礦電爐保溫 長晶后渣的運送移動裝置。為了更好的實現(xiàn)渣與渣包的運輸和分離，所述渣包車11既是長 晶保溫區(qū)的底，又是保溫渣包1的拖運裝置；在所述渣包車11包括牽引裝置12和渣包車 起吊裝置10。在所述保溫渣包1包括渣包起吊裝置9。如圖1所示，所述的高溫爐渣被放 置在渣包車11上的保溫渣包1內(nèi)，爐渣及其保溫渣包1將隨渣包車11的移動而移動。所 述渣包車11包括牽引裝置12，在圖1所示的實施例中，渣包車11被安裝在一條渣包車軌 13上，牽引裝置12牽引渣包車11可沿著渣包車軌13延伸的方向運動，于是在電爐放出的 含鈦爐渣送往下個選礦環(huán)節(jié)的過程中，就可通過本發(fā)明的移動的保溫長晶裝置進行晶體長 大。這種設(shè)計可以減少爐渣黑鈦石的溫度損耗，避免了因運輸過程導(dǎo)致電爐渣溫度降低再 加溫長晶的繁復(fù)過程。這種將高溫電爐渣裝載、保溫結(jié)晶分異長晶、牽引運送、電爐渣與渣 包、渣車分離于一體的裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、性能可靠、高效節(jié)能。下面說明本發(fā)明裝置實施操作時的工作過程。啟動牽引裝置12將保溫渣包1送到電爐出渣槽端口下方，打開保溫渣包蓋6，將 1600°C 1750°C的高溫電爐渣放入保溫渣包1的保溫長晶區(qū)空腔內(nèi)，放滿渣包后蓋上保溫 渣包蓋6，啟動牽引裝置12，將保溫渣包1送入渣場保溫長晶自然冷卻，自然降溫至1100°C 后，通過渣包起吊裝置9起吊保溫渣包1，使保溫渣包1與渣體分離，然后起吊渣包車11 一 側(cè)的渣包車起吊裝置10，使渣體離開渣包車11，保溫渣包1與渣包車11組合返回，循環(huán)使
當(dāng)電爐渣長晶完畢后，為了便于長晶后的爐渣從保溫長晶區(qū)分離出來，本發(fā)明進 行了如下設(shè)計在保溫渣包1的外鋼壁2上安裝有一組起吊鉤環(huán)作為渣包起吊裝置9，優(yōu)選 的實施方式為4只渣包起吊鉤環(huán)9，在保溫渣包1的外鋼壁2的四個方向上每側(cè)安裝一只。 通過該組渣包起吊鉤環(huán)9，可在吊起力的作用下，將保溫渣包1向上吊起，此時渣體在自身 重力的作用下會與保溫渣包1分離。為了便于渣體與渣包車11的分離，本發(fā)明在所述渣包 車11的旁側(cè)設(shè)有一個或多個鉤環(huán)作為渣包車起吊裝置10，當(dāng)長晶后的電爐渣送至下一選 礦環(huán)節(jié)時，可通過渣包車起吊鉤環(huán)10吊起渣包車11的一側(cè)，使渣包車11傾斜直至渣體離 開渣包車11。如圖1所示，渣包車11可在多個旁側(cè)均設(shè)有渣包車起吊鉤環(huán)10，在實際操作 中，可選擇其中一側(cè)的鉤環(huán)起吊，以方便向所需方向卸渣。以下通過三組實驗數(shù)據(jù)來說明本發(fā)明技術(shù)方案的效果。實施例1 在釩鈦磁鐵礦電爐冶煉出渣前，將含鈦電爐渣溫度升至1750°C，打開出 渣口，將渣放入保溫渣包1中進行保溫長晶自然降溫至1100°c后，將電爐渣與渣包1分離， 自然冷卻至常溫。經(jīng)取樣礦物學(xué)檢測，渣中礦物加權(quán)平均粒度達(dá)到了 80μπι 90μπι，且結(jié) 晶分異程度好。實施例2 在釩鈦磁鐵礦電爐冶煉出渣前，將含鈦電爐渣溫度升至1700°C，打開出 渣口，將渣放入保溫渣包1中進行保溫長晶自然降溫至1100°c后，將電爐渣與渣包1分離， 自然冷卻至常溫。經(jīng)取樣礦物學(xué)檢測，渣中礦物加權(quán)平均粒度達(dá)到了 80μπι 85μπι，且結(jié) 晶分異程度好。實施例3 在釩鈦磁鐵礦電爐冶煉出渣前，將含鈦電爐渣溫度升至1650°C，打開出 渣口，將渣放入保溫渣包1中進行保溫長晶自然降溫至1100°c后，將電爐渣與渣包1分離， 自然冷卻至常溫。經(jīng)取樣礦物學(xué)檢測，渣中礦物加權(quán)平均粒度達(dá)到了 70μπι 80μπι，且結(jié) 晶分異程度較好。
權(quán)利要求
1.一種釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，包括渣包車(11)和沿渣包車軌(1 移動 渣包車(11)的牽引裝置(12)，其特征在于還包括長晶用保溫渣包(1)，它放置在所述渣包 車(11)上，所述保溫渣包(1)頂部開設(shè)有保溫渣包蓋(6)，其底部由渣包車(11)的上層板 (5)構(gòu)成，由所述保溫用渣包車(11)的上層板(5)與保溫渣包(1)的內(nèi)壁共同組合成一個 中空的保溫長晶區(qū)，以容納高溫電爐S，所述的保溫長晶區(qū)的形狀為上小下大的形狀，所述 的保溫渣包(1)隨渣包車(11)的移動而移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，所述的渣包車(11)既是 所述保溫長晶區(qū)的底，又是保溫渣包(1)的拖運裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣的的保溫長晶裝置，所述的保溫長晶區(qū)的 形狀為上小下大的臺形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，所述的保溫渣包(1)的 內(nèi)壁具有內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，它由外至內(nèi)依次為保溫長晶渣包外鋼壁O)、耐火隔熱保溫層(3)和脫 渣層⑷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，所述的保溫長晶渣包外 鋼壁O)上安裝有渣包起吊裝置(9)，以便于將長晶電爐渣從保溫長晶區(qū)分離出來。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，所述的耐火隔熱保溫層 (3)用耐火隔熱磚制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，所述的脫渣層(4)為高 溫?zé)o機鹽涂料，所述脫渣層(4)粘涂在保溫渣包(1)的內(nèi)表面上，和/或粘涂在的接觸所述 保溫長晶區(qū)的渣包車(11)的上層板(5)的上表面上，和/或粘涂在保溫渣包蓋(6)的下表 面上，以便于實現(xiàn)保溫渣包(1)與渣體的分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，所述保溫渣包(1)與保 溫渣包蓋6之間通過渣包蓋轉(zhuǎn)軸(7)相連，在所述保溫渣包蓋(6)的外壁上安裝有開合渣 包蓋鉤環(huán)(8)，以便開啟保溫渣包蓋(6)，直接接收來自電爐的高溫爐渣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，所述的渣包車(11)的旁 側(cè)安裝有渣包車起吊裝置(10)，以便于使渣體離開渣包車(11)。
全文摘要
釩鈦磁鐵礦電爐渣的保溫長晶裝置，特別適用于釩鈦磁鐵礦電爐渣黑鈦石等礦物的保溫長晶工藝裝置。包括渣包車、保溫渣包，所述保溫渣包頂部設(shè)有保溫渣包蓋，所述保溫渣包底部與渣包車相組合，可隨渣包車移動。渣包車與保溫渣包共同組合成中空的保溫長晶區(qū)，這個保溫長晶區(qū)呈上小下大的臺形。本發(fā)明是針對冶金高溫爐渣設(shè)計的保溫長晶裝置，對釩鈦磁鐵礦鐵精礦直接還原電爐高溫熔分爐渣進行保溫長晶處理，使高溫電爐熔分渣礦物相結(jié)晶晶粒長大，以求改變其工藝性質(zhì)，既能有效地實現(xiàn)高溫電爐渣的保溫，使黑鈦石和非鈦礦物相礦物晶粒長大，礦物加權(quán)平均粒徑達(dá)到80μm以上，且提高了結(jié)晶分異程度，為后續(xù)選礦打造了物質(zhì)基礎(chǔ)，便于冶煉渣與渣包的分離和運輸。
文檔編號C22B7/04GK102061394SQ201010202689
公開日2011年5月18日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者傅文章, 洪秉信, 胡曉, 范先國, 黃建平 申請人:中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所, 四川龍蟒礦冶有限責(zé)任公司