影響鈦鐵回收率的因素
鈦鐵在鋼鐵生產(chǎn)中用途廣泛，可用作脫氧劑、脫氮?jiǎng)┖秃辖鹛砑觿?。影響回收率的因素主要有以下?/span>
一、原材料因素
鈦精礦和金紅石的品位越高，冶煉效果越好，出鐵多，合金中TI含量高；當(dāng)金紅石的品位在90％以上，鈦精礦的品位在50％以上時(shí)，回收率較高；砂礦比原生礦冶煉效果好。鈦精礦中FEO／FE2O3比值越高，冶煉前焙燒效果越好，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也越好。鈦精礦和金紅石的粒度應(yīng)適當(dāng)，過細(xì)則飛揚(yáng)損失增大；過粗，鋁熱反應(yīng)不充分，回收率下降；因此，金紅石的粒度一般控制在100－160目，鈦精礦的粒度控制在40－100目。鈦精礦和金紅石的比例應(yīng)保持在3.5：1左右較合適。焙燒溫度一般控制在750℃－850℃，焙燒時(shí)間為3－5H，焙燒溫度不足和時(shí)間過短都會(huì)影響單位熱效應(yīng)和還原反應(yīng)的充分進(jìn)行，對回收率造成不利影響。
生產(chǎn)鈦鐵用的鋁粒，其品位越高，對還原反應(yīng)越有利，一般采用含鋁量98％以上的鋁粒。鋁粒的粒度大小會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速度和鋁的利用率，鋁粒過粗，比表面積小，界面化學(xué)反應(yīng)持續(xù)時(shí)間長，不利于熱量的集中，且渣鐵不易分離，出鐵少鋁粒過細(xì)，飛揚(yáng)和燃燒損失增大，同時(shí)，過細(xì)的鋁粒中氧化鋁量增加，造成配鋁不足，影響鈦的還原；合適的鋁粒粒度一般在60目－1.5MM，占90％以上。
石灰作為熔劑配入爐料，可降低渣的熔點(diǎn)，改善爐渣的流動(dòng)性，促使金屬懸浮物下沉，同時(shí)阻止TIO和AL2O3結(jié)合，有利于提高鈦的回收率。石灰含CAO要高，粒度1－2MM，不用未燒透的和粉化吸水的石灰。石灰的配入量要適當(dāng)，用量不宜過大，太大在還原過程中消耗的熱量過多，降低了系統(tǒng)所要達(dá)到的最高溫度，使反應(yīng)難以進(jìn)行。
硅鐵中的硅能與合金中的鈦結(jié)合成TI5SI3等化合物，阻止鋁化合物的形成，減少進(jìn)入合金中的鋁量，提高鋁的利用率，從而有利于TI回收率的提高。含硅為75％左右，粒度0－1MM的硅鐵粉冶煉鈦鐵較為有利。
二、單位熱效應(yīng)
影響單位熱效應(yīng)的因素有：1）爐料的化學(xué)反應(yīng)熱；2）爐料帶入的物理熱?；瘜W(xué)反應(yīng)熱主要由鈦精礦、金紅石、氯酸鉀與鋁粒等物料的品位和配料量決定，物理熱主要由鈦精礦和金紅石的焙燒溫度決定。生產(chǎn)實(shí)踐表明，單位熱值低，還原反應(yīng)難以進(jìn)行，渣流動(dòng)性差，渣中有較多含TI的金屬球，渣鐵不易分離，出鐵量少；單位熱值高，反應(yīng)激烈，爐渣攪動(dòng)造成噴濺，過程損失大，產(chǎn)量低。
三、配鋁系數(shù)
從試驗(yàn)得知，鈦的回收率隨著鋁用量的增加而上升，但配鋁量過多會(huì)降低反應(yīng)的單位熱效應(yīng)，使?fàn)t渣變稠，同時(shí)也容易造成合金鋁含量超標(biāo)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以要獲得較高的鈦回收率，鋁的用量必須控制在一個(gè)最佳的范圍內(nèi)，試驗(yàn)證明，配鋁系數(shù)在1.03－1.06時(shí)，渣中TTI％較低，成品中的鋁含量符合GB3282－87要求，冶煉效果最佳。
四、加料速度
加料過程應(yīng)該遵循“先慢、中間快、最后慢”這一原則；底料反應(yīng)完畢開始加主料時(shí)，加料要慢，待熔池?cái)U(kuò)大后再增加加料速度，合適的速度應(yīng)使反應(yīng)迅速而均勻，反應(yīng)后期應(yīng)減慢速度，防止反應(yīng)過激而引起噴濺。適當(dāng)?shù)募恿纤俣?，將有助于熱量集中，鐵粒沉降好，出鐵量增加。加料過快易噴渣，合金含鈦低，含鋁高加料過慢熱量不集中，熱損失大，出鐵量低。最后，要注意均勻加料，防止加料幅度變化太大或停止加料使合金出現(xiàn)夾渣。生產(chǎn)實(shí)踐表明，以入爐料總量為8T，下料時(shí)間控制在9－12MIN為宜。
五、精煉料
精煉料又稱為沉淀劑，加入精煉料的目的是提高爐渣溫度、增強(qiáng)渣的流動(dòng)性，使鈦鐵金屬顆粒容易從渣中沉降；同時(shí)精煉料反應(yīng)生成的鐵水滴從上到下經(jīng)過渣層時(shí)，能將懸浮在渣層含有較高TI而比重較小的金屬珠帶入熔池，從而提高鈦的回收率。在冶煉反應(yīng)末期，隨著渣層的增厚，液面上層結(jié)殼的速度也會(huì)加快，因此精煉料應(yīng)有足夠的反應(yīng)熱，要盡量預(yù)熱（溫度150－200℃），同時(shí)加入料要及時(shí)、均勻且集中。精煉料反應(yīng)完畢，加入20－30KG的石灰，保護(hù)渣面，使之緩凝，有利于鐵粒沉降。實(shí)踐表明，精煉料中除了配入鐵鱗、鋁粒和石灰外，還應(yīng)配入與主料中相當(dāng)?shù)墓梃F量，有利于更好地控制成品中的鋁量，節(jié)省鋁粒。
六、放渣和脫爐時(shí)間
冶煉完成后要注意控制好放渣和脫爐時(shí)間，在鎮(zhèn)靜5－8MIN后放渣，冷卻12H后方能拔去爐殼。若鎮(zhèn)靜時(shí)間過短，鐵還未完全沉降，渣中TTI％高；冷卻時(shí)間過短，脫爐時(shí)一方面鐵未完全凝固容易脫漏，另一方面高溫下鈦容易被氧化，增大損失。
七、冶煉爐筒質(zhì)量
用鎂砂或者其它耐火材料打結(jié)成的砂窩，要注意振動(dòng)緊密，將其表面壓平、壓實(shí)，防止合金外滲和增大打結(jié)層表面合金的粘結(jié)量，以免影響合金收得率。實(shí)踐表明，砂窩底部打結(jié)材料的粒度為0－3MM，表層打結(jié)材料的粒度控制在0－1MM可以減少渣鐵粘結(jié)量。
八、細(xì)粉的回收
在成品破碎的過程中產(chǎn)生的0－10MM的細(xì)粉，因其使用范圍較窄，通常只能以較低的價(jià)位出售，價(jià)格相對成品價(jià)格低4000－6000元／T。生產(chǎn)實(shí)踐表明，在反應(yīng)始料中加入細(xì)粉，加入方式是在反應(yīng)始料加入后，將始料靠爐底邊緣做一環(huán)形平臺(tái)，將細(xì)粉（50－100KG）均勻鋪在該平臺(tái)上，但細(xì)粉不能與冶煉爐底接觸，這樣有利于細(xì)粉的吸熱，由于細(xì)粉在始料表面，不與爐料充分接觸，避免了細(xì)粉中的鈦參與還原。這樣可以回收部分細(xì)粉間接提高了鈦鐵的收得率。
九、其它因素
要獲得良好的回收率，還要做到取樣準(zhǔn)確，混料均勻，將除塵灰和生產(chǎn)現(xiàn)場散落的原料及時(shí)回收入爐冶煉。
