UA60240A

UA60240A - Спосіб одержання феротитану

Info

Publication number: UA60240A
Application number: UA2003065029A
Authority: UA
Inventors: Володимир Іванович Бессараб; Юрій Вікторович Хаєнко; Ігор Георгієвич Парфенюк; Игорь Георгиевич Парфенюк; Юрій Владиславович Поплавський; Юрий Владиславович Поплавский; Тетяна Петрівна Гур'янова; Татьяна Петровна Гуръянова
Original assignee: Володимир Іванович Бессараб; Юрій Вікторович Хаєнко; Ігор Георгієвич Парфенюк; Игорь Георгиевич Парфенюк; Юрій Владиславович Поплавський; Юрий Владиславович Поплавский; Тетяна Петрівна Гур'янова; Татьяна Петровна Гуръянова
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2003-09-15

Abstract

Спосіб одержання феротитану двостадійною електропічною плавкою включає розплавлення шихти, що містить титановий концентрат і вапно, та наступне проплавлення з алюмінієм. В шихту на першій стадії додають вуглецевий відновник і після закінчення реакції відновлення заліза вуглецем одержаний розплавлений шлак з окисом титану зливають в плавильне горно, в якому в захисній атмосфері проводять алюмінотермію. Алюміній завантажують на дзеркало розплаву, одержаний розплав феротитану залишають в горні до повного охолодження та виймають у вигляді злитка або розплав розливають у виливниці.

Description

Опис винаходу

Винахід стосується металургії та відноситься до виробництва феросплавів, а саме виробництва феротитану 2 алюмінотермічним способом.

Сучасне виробництво феротитану здійснюється як позапічним так і електропічним способом. Електропічна технологія порівняно з позапічною дозволяє знизити питомі витрати алюмінію на 1т сплаву на 18-20905.

Відомий спосіб одержання феротитану двохстадійною електропічною плавкою, М.І. Гасик і Б.І. Ємлін,

Електрометалургія феросплавів, "Вища школа", Київ-Донецьк, 1983р., с.232-246, з попереднім розплавленням 70 шихти, що містить титановий концентрат і вапно і наступним проплавленням її з порошковим алюмінієм, залізною рудою та феросиліцієм. Одержаний феротитан містить 32-3795 титану.

Для відомого способу потрібне випалювання ільменітового концентрату, при цьому відбувається руйнування кристалічної решітки ільменіту та видалення сірки з піриту, що знаходиться в ільменіті, з окисленням сульфідного заліза та переходом окисного заліза в закисне. Ці процеси впливають на ступінь витягнення титану 12 при відновленні та на якість феротитану, що одержують, який в результаті має низький вміст титану.

В основу винаходу поставлено задачу підвищення вмісту титану в феротитані за рахунок інтенсифікації відновного процесу шляхом збагачення по титану вихідної сировини та проведення процесу при більш високому тепловому навантаженню.

Поставлена задача здійснюється тим, що у відомому способі одержання феротитану двохстадійною електропічною плавкою, який включає розплавлення шихти, що містить титановий концентрат і вапно з наступним проплавленням з алюмінієм, згідно винаходу, в шихту на першій стадії додають вуглецевий відновник і після закінчення реакції відновлення заліза вуглецем одержаний розплавлений шлак з вмістом окису титану 70-9090 мас. при температурі 1550-18007С зливають в плавильне горно, в якому в захисній атмосфері проводять алюмінотермію, при цьому алюміній завантажують на дзеркало розплаву, одержаний розплав феротитану 22 залишають в горні до повного охолодження та виймають у вигляді злитка або розплав розливають у виливниці. «

Вміст вапна в шихті складає 8-20905.

Алюміній використовують у вигляді гранул або розплаву, або у вигляді електрода витрачання.

Крім того, другу стадію процесу проводять в іншій електродуговій печі.

Для нормального протікання алюмінотермічного процесу одержання феротитану необхідна підвищена о питома теплота процесу, що досягається відповідним складом шихти та її нагрівом до температури 1550-180070. «Її

При температурі менше 15007 реакція відновлення окисів титану алюмінієм протікає не якісно тому, що утворюються нижчі оксиди титану, які не реагують з алюмінієм при цій температурі, а залишаються в шлаку, с знижують при цьому вміст титану в сплаві. о

При температурі більшій 18007"С відбуваються непродуктивні витрати електроенергії та виходить з ладу 3о футерівка печі. ее,

Для полегшення процесів відновлення окисів в шихту вводять вапно в кількості 8-2095 (визначено експериментальне), окис кальцію, яка міститься у вапні, є більш сильною основою чим нижчі окиси титану, ослаблює їх зв'язки з окисом алюмінію та поліпшує умови відновлення. «

Поряд з цим окис кальцію розріджує шлак і сприяє кращому осадженню корольків металу чим збільшує вихід З 70 металу в сплав (до 70905) і зменшує вміст окису титану в шлаку. Такий підвищений витяг титану в метал с пояснюється тим, що при відновленні алюмінієм окисів титану титан розчиняється в залізі, а окис алюмінію и . а утворює з окисом кальцію комплексне сполучення 4СаоО АзОзРеО»з і виводить продукти відновлення із зони реакції, що сприяє розвитку реакції відновлення.

Використання алюмінію у вигляді гранул, розплаву або електрода витрачання сприяє більш якісному

Ге» проходженню реакції відновлення окисів титану.

Для проведення алюмінотермічного відновлення окисів титану можливо використовувати замість горна іншу ші електродагову піч. ко Спосіб одержання феротитану, що заявляється, здійснюється таким чином.

Шихту, що містить титановий концентрат, вапно та вуглецьвмісний відновник розплавляють в електродуговій о печі та проводять реакцію відновлення заліза. Після закінчення реакції відновлення заліза вуглецем шлак з о вмістом окису титану 70-909о мас. зливають в плавильне горно при температурі 1550-1800".

На другій стадії в горні в захисній атмосфері шлак підігрівають, наприклад, за допомогою електрода та на дзеркало розплаву завантажують гранульований або розплавлений алюміній, або проводять алюмінотермію ов електродом витрачання. Другу стадію можливо проводити в іншій електродуговій печі.

По закінченню процесу алюмінотермії подачу струму припиняють і після охолодження до температури

Р навколишнього середовища із горна витягають феротитан і шлак.

Приклади виконання способу одержання феротитану.

Приклад Мо1. во Шихту, що містить 8295 титанового концентрату, 1095 вапна та 895 вуглецевого відновника, розплавили та після закінчення реакції відновлення заліза вуглецем при температурі 17007 шлак з вмістом окису титану 8090 мас. злили в горно. Для проведення другої стадії - алюмінотермії в шлак на дзеркало розплаву додали гранульований алюміній, температура підвищилась до 2200"С. Після охолодження розібрали горно і витягли злиток з вмістом титану 68905, алюмінію 690, заліза 2490 і 290 склали інші домішки. 65 Приклад Мо2.

Шихту такого ж складу, що приведений вище, розплавили та при температурі 15007 злили шлак в горно.

При додаванні гранульованого алюмінію температура підвищилась до 19507С. Одержаний злиток феротитану містить 5895 титану, 1395 алюмінію, 2995 заліза та 395 домішок.

Приклад МоЗ (за прототипом).

Шихту, що містить 1195 титанового концентрату, 296 вапна розплавили та при температурі 145072 злили в горно. На другій стадії на розплав завантажили 1695 титанового концентрату, 3290 залізної руди, 2795 алюмінієвого порошку, 290 феросиліцію та 1090 вапна. Температура підвищилась до 19807. Після відновлення феротитан містив 35905 титану, 1090 алюмінію, 4990 заліза та б9о домішок.

Таким чином, застосування способу одержання феротитану, що заявляється, дозволить підвищити вміст /о титану в феротитані за рахунок інтенсифікації відновного процесу шляхом збагачення по титану вихідної сировини та проведення процесу при більш високому тепловому навантаженні, а також замінити дорогокоштуючий порошок алюмінію на більш дешевий алюміній.

Claims

Формула винаходу

1. Спосіб одержання феротитану двостадійною електропічною плавкою, який включає розплавлення шихти, що містить титановий концентрат і вапно, та наступне проплавлення з алюмінієм, який відрізняється тим, що в шихту на першій стадії додають вуглецевий відновник і після закінчення реакції відновлення заліза вуглецем одержаний розплавлений шлак з вмістом окису титану 70-90 95 мас. при температурі 1550-18007С зливають в плавильне горно, в якому в захисній атмосфері проводять алюмінотермію, при цьому алюміній завантажують на дзеркало розплаву, одержаний розплав феротитану залишають в горні до повного охолодження та виймають у вигляді злитка або розплав розливають у виливниці.

2. Спосіб одержання феротитану за п. 1, який відрізняється тим, що вміст вапна в шихті складає 8-20 9б.

3. Спосіб одержання феротитану за п. 1, який відрізняється тим, що алюміній використовують у вигляді гранул, розплаву або у вигляді електрода витрачання. «

4. Спосіб одержання феротитану за п. 1, який відрізняється тим, що другу стадію проводять в іншій електродуговій печі. тріїгя я " : " " : : пов о зо Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 9, 15.09.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і Ж науки України. с «в) (Се)

- . и? (о) («в) іме) щ» (42) 60 б5