Шихта для получения ферротитана

Шихта для получения ферротитана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„SU„„1027258

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g 1) C 22 С 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ез» тч и V:õò тае

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3407226/22-02 (22) 15.03.82 (46) 07,07.83. Бюл. N 25 (72) B. А. Резниченко, 8.И.СолоsbeB и 8. А. Петрова (71) Институт металлургии им. А.А.Байковаа (53) 669.168.3(088.8) (56) 1. Лякишев Н. П. и др. Алюминотермия. M., "Металлургия", 1978, с. 326.

2, Труды НТО Черной металлургии, Ферросплавное производство, т, ХУ1, 1960, с. 280. (54 ) (57) 1. ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОТИТАНА, включающая титансодержащий материал, алюминиевый порошок, железосодержащий материал, о т л и ч а ю- . щ а я с я тем, что, с целью расширения видов минерального сырья и улучшения технико-экономических показателей производства ферротитана, îíà со- . держит в качестве титансодержащего ма териала титановый шлак электроплавки африкандских концентратов, а в качестве железосодержащего материалатитаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд при следующем соотношении компонентов, вес,3:

Титановый шлак электроплавки африкандских концентратов 44,5"52,0

Алюминиевый порошок 22,0-27,8

Титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд . Остальное

2, Шихта по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что титановый шлак электроплавки африкандских концентратов содержит, вес,ь: двуокись тита- . на 48,4; окись титана 1,85; пятиокись ниобия 0,13; закись железа 3,17; окись магния 2,99; окись алюминия.

3,51; кремнезем 5,75; окись натрия (/)

0,32; .окись кальция - остальное, 3. Шихта по и, 2,.о т л и ч а ю- С щ а я с я тем, что титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд содержит, вес.3: дву«- !о окись титана 7,2; окись алюминия 1,5; кремнезем 1,05; окись кальция ?,09; р окись магния 1,04 пятиокись ванадия 0,1; окись марганца0,5;сумма окисинатрия и калия 0,2;железо (общее)-остальное.

1027258

Изобретение относится к цветной и черной металлургии и может быть испо. льзовано в схемах переработки комплексных перовскитотитаномагнетитовых концентратов, в частности при Б произ водст ве фер рати т ан а .

В настоящее время ферротитан получают алюмотермическим способом, используя в качестве титансодержащего материала ильменитовые и перовскитовые концентраты.

Известна шихта (1 1для выплавки ферротитана, основными компонентами которой являются, вес А:

Ильменитовый концентрат (423 Т10 ) 52,44

Алюминиевый порошок 24 14.

Железная руда 1 1,32

Известь 6,26

Ферросилиций 1,.37

Титановые отходы 4,47

Недостатки шихты: использование дефицитного концентрата и жесткие требования к его составу; необходимость проведения окислительного обжига концентрата при 600-800 С с целью снижения содержания серы до 0,1-0,15 ; введение в ; при использовании титановых отходов необходим зо их нагрев.

Наиболее близкой по составу к изоб. ретению является шихта для получения ферротитана, имеющая следующий состав, вес.4:

Перовскитовый концентрат (563 T102 ) . 49,26

Железная руда 24,63

Алюминиевый порошок 24,63

Плавиковый шпат 1,48

Методом внепечной плавки получен металл с содержанием титана 26-284, а извлечение его составляет 65-704, Выход металла 32,02io от веса шихты. (2, Недостатками данной технологии выплавки ферротитана из известной шихты является низкое извлечение титана, повышенный расход электроэнергии, связанный с необходимостью подогрева шихты до 250 С, добавка в шихту 50 плавикового шпата с целью повышения извлечения титана. Кроме того, используемый в этом случае перовскитовый концентрат содержит около 0,64ь пятиокисей ниобия и тантала, а иног- 55 да до 14, и при алюмотермическом вос. становлении они переходят в металл,,при этом теряются ценные элементы, спрос на которые постоянно возрастает.

Целью изобретения является расширение видов минерального сырья и улучшение технико-экономических пока зателей производства ферротитана.

Поставленная цель достигается тем, что шихта дпя получения ферротитана, включающая титансодержащий материал, алюминиевый порошок, железосодержащий материал, в качестве ти. тансодержащего материала содержит титановый шлак электроплавки африкандских концентратов, а в качестве железосодержащего материалаI титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд при следующем соотношении компонентов вес.4:

Титановый шлак электроплавки африкандских концентратов 44,5-52,0

Алюминиевый порошок 22,0-27,8

Титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых

Руд Остальное

При этом титановый шлак электроплавки африкандских концентратов содержит, вес,4; двуокись титана 48,4; окись титана 1,85; пятиокись ниобия

0,13; закись железа 3,17 окись магния 2,99; окись алюминия 3,51; кремнезем 5,75;. окись натрия 0,32; окись кальция - остальное.

Кроме того, титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд содержит, вес.4: двуокись титана 7,2; окись алюминия 1,5; кремнезем 1,05; окись кальция 2,09; окись магния 1,04; пятиокись ван.адия 0,1; окись марганца 0,5; сумма окиси натрия и калия 0,2; железо (общее) - остальное.

В результате плавки предложенной шихты получен сплав, содержащий

31,1-33,0 веч;.ь Ti. Извлечение титана в сплав составило 60,73 ; б6,19 вес. ь ; Выход сплава от веса шихты - 31,6 - 36,2 ь, Получен шлак ферротитана, содержащий 6-84 Т102, до 651 АР2О и до 283 СаО, который может примейяться в производстве высокоглиноземистого цемента, . Титановый шлак электроплавки африкандских концентратов используется в процессе производства в жидком виде сразу после электроплавки.

7258

Исходная шихта

Титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд,ь

Алюминий, итаноый шлак лектролавки фрикандких кон ентратов ф

100

20 .

То же

22

24,14

25,67

27, 78

27,97

31,03

31., 04

33,3

27-59

28,6

27,98

27,97

26,55

33,48

33,3 з 102

Пример 1. Шихта состава, r: титановый шлак злектроплавки африкандских концентратов 66,7 (44,44 вес.Ф ), титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд 41,7 . (27,78 вес.ь), . алюминиевый порошок 41,7 (27,78,вес А

Методом внепечного алюмотермического восстановления получен сплав следующего состава, Ф:.

31,22 Ti, 45,05 Fe, 10,77 А1, Si-и.о., S - н.о., С - н.о., отношение

А /Т! 0,34, Выход металла 54,3 г (36,184). Извлечение титана в сплав составило,.

86,194 ..

Пример 2. Шихта состава,г: титановый шлак электроппавки африкандских . концентратов 70, 0 (48,27 вес.Ф ), алюминиевый порошок 35,0 (24,14 вес А ), титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд 40,0 (27,59 вес А ).

1 52

2 52

3 48,27

4 45,73

5 44,44

6 44,06

7 42,41

8 34,48

9 33,3

Получен сплав, содержащий,Ф:

33,0 Ti, 52,82 Fe, 11,79 А, 2,4 Si.

Отношения А ЮТ1 О, 36; S i/Ò i = О, 07.

Выход металла 50,92 г (35,12ь).Извлечение титана в сплав 76,3ь..

Пример 3. Шихта состава,г: титановый шлак электроплавки африкандских концентратов 78 (52 вес.Ф), алюминиевый порошок 33 (22 sec.3 ), i0 THTàHoìàãíåTèòoBûé концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд 39 (26 вес А )., Получен сплав, содержащий,Ф

31,1 Ti, 9,7 АР,; Отношение AP/Ti 0,31,.

15 Выход металла 47,Ж i (31,673); Извлечение титана в. сплав 60,73ь.

Предлагаемый состав шихты обусловлен получением сплава ферротита2О на определенного состава, отвечающего ГОСТ 4761-67. Результаты исследований по получению ферротитана из предложенной шихты представлены в таб лице.

1027258

Продолжение таблицы

Продукты восстановления

Состав Fe - Ti, 4

Извлечение

Ti в сплав, ф

Выход

Fe-Ti, 4

Опыт

AE/T i S!/Т i

29,1

31,1 . 33.00

31,83

31,22

24,37

14,83

0,26

52 3

60,73

76,3

72,97

86,19

60,5 39,94

73,71

43,29

1 293

2 31,67

3 35,12

4 35,27

5 36,18

6 34,74

7 36,28

8 42;21

9 36,2

7,7 н.о.

9,7 н.о.

11,79 2,4

0,31

0,36

0,40

0,34

0,74

1,4

1 33

0,07.

12,73 н.о, 10,77 н.о, 18,15 н.о.

20,87 н.о, 26,63 1,54

37,03 1,16

0,08

0,09

20,0

13,25

2,79

+С Р, S - содержатся в допустимых пределах;

С, Ио, Zr, V, Sn - не содержатся в материалах исходной шихты, а следовательно,, и в продуктах восстановления.

Как видно из таблицы, повышение расхода восстановителя приводит к

35 возрастанию содержания алюминия в сплаве и экономически йецелесообраз но, а уменьшение расхода восстановителя снижает извлечение титана в сплав, Так, например, при количестве алюминиевого порошка в шихте

27,97ь содержание алюминия в сплаве

18,153 (опыт 6 ), что выше допустимого, а при 203 алюминия в шихте наблюдается неполное восстановление титана, и выход сплава снижается до

29,33 (опыт 1). Снижение содержания титанового шлака в шихте до 44,06Ф ведет к снижению содержания TiO.в сплаве до 24,374 (опыт 6). Повышение содержания шлака выше 523 при посто50 янном содержании титаномагнетитово-, го концентрата нецелесообразно, так как это приводит к неполному восстановлению Т10> ввиду недостатка восстановителя.

Предложенная шихта позволяет получать стандартный ферротитан, причем извлечение титана и выход сплава выше, чем при использовании известной шихты, Титановый шлак (48,43 T10>), используемый в качестве титансодержащего сырья, получается в результате электроппавки перовскитового и титаномагнетитового концентратов на ниобий - содержащий чугун, т.е. практически не содержит ниобия, и он следовательно не теряется при алюмотерУ ,мическом восстановлении, Железная руда в шихте заменяется титаномаг-, нетитовым концентратом, содержащим от 4 до 173 Т10 и от 54 до 62 ь

Fe >, который является отходом при обогащении апатито-нефелиновых руд.

В состав предлагаемой шихты не входят флюсы.

Установлено, что при использовании титанового шлака затраты на материалы снижаются в сравнении с фактическими на 8,4 руб, в расчете на 1 т ферротитана, т.е. на каждые

100 тыс. т выплавляемого ферротитана годовая экономия будет составлять

1027258

Составитель К. Сорокин

Техред Т.Фанта Корректор С. Шекмар

Редактор В, Данко

Заказ 4677/30 Тираж 627

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

840 тыс. руб ° Снижение затрат достигается за счет:

1. Использования в йроизводстве относительно дешевого титанового шла ка. Стоимость 1 т титанового шлака

56,8 руб,, концентрата - 65,8 руб., т.е. ниже на 9,0 руб.

2. Более низкого удельного расхода сырья (расход титанового шлака на 1 т сплава 773,4 кг, а ильменитового концентрата - 882,9 кг. Снижение расхода сырья достигается за счет повышения извлечения титана более чем на 12 3 (с 69 3 до 81,5 4).

Исключения при использовании титанового шлака флюсов, затраты на которые составляют 5 руб.. в расчете на, т сплава.