一种钢的冶炼用高钛铁的制取方法技术

本发明专利技术公开了一种钢的冶炼用高钛铁合金的制取方法，它是将烘烤至４００－５００℃的金红石（或高钛渣）、铁鳞、石灰，和铝镁合金、氯酸钾按配比比例混合均匀，当混合物料的温度为１６０－２００℃时，将混合物料加入到熔炉内，物料上部放上点火剂，点燃点火剂，靠熔炉内混合物料的化学反应热和混合物料的显热进行冶炼。它的特点是用铝和镁作还原剂，熔炉内混合物料单位热效应为３０００－３５０００ＫＪ／Ｋｇ物料，采用上部点火法操作，其所用的主要原料金红石资源丰富，价格便宜，冶炼时不用电，产品质量稳定，杂质含量少，成本低，经济效益好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢的冶炼用特种铁合金，具体为。
技术介绍
钛铁是一种用途广泛的铁合金，主要用作钢的冶炼时的合金剂、脱氧剂、脱气剂。钛铁按其含钛量的不同可分为普通钛铁(FeTi30)含Ti25～35％，中钛铁(FeTi40)含Ti35～45％，高钛铁(FeTi70)含Ti65～75％。在冶金行业的钢冶炼中，在较长期间内使用的钛铁是普通钛铁，普通钛铁含钛量较低，杂质含量高，钢的冶炼时加入的普通钛铁量多，在炼钢炉中熔化慢，冶炼时间长，产品中杂质含量高。为了解决钢的冶炼时使用普通钛铁所存在的不足，钢铁企业在近几年来开始使用高钛铁进行钢的冶炼，由于高钛铁中含钛量高，因此冶炼含钛量相同的钢产品，所使用的高钛铁量将大大减少(普通钛铁按Ti25％折合成基准吨，高钛铁按含Ti65％折合成基准吨，使用1基准吨的高钛铁就相当于使用2.6基准吨的普通钛铁)。由于高钛铁用量少，物料在炼钢炉中熔化快，缩短了冶炼时间，带入钢中的杂质含量仅为用普通钛铁的1/3，提高了钢的质量，因此在钢铁行业中使用高钛铁进行钢的冶炼已得到广泛的推广。目前，普遍采用的重熔法生产高钛铁是以废钛为主要原料，废钛的来源很有限，价格昂贵，生产一吨高钛铁需耗电1000KW·h，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钢的冶炼用高钛铁合金的制取方法，在熔炉里用铝和镁还原金红石(或高钛渣)及铁鳞中的氧化物，依靠物料的化学反应热和物料的显热进行冶炼，为了使冶炼顺利进行，熔炉内物料单位热效应为3000-3500KJ/Kg物料，采用上部点火法操作。所需原料资源丰富，价格便宜，冶炼时不用电，产品质量稳定可靠，成本低，经济效益好。为了实现上述目的，本专利技术是将烘烤至400-500℃的金红石、铁鳞、石灰称重混合后再和铝镁合金、氯酸钾混合均匀，或者是将烘烤至400-500℃的高钛渣、铁鳞、石灰称重混合后，再和铝镁合金、氯酸钾混合均匀，当混合物料的温度为160-200℃时，将混合物料加入到特制的烘烤至145-210℃的熔炉炉体内，在混合物料的上部放上点火剂，点燃点火剂，依靠熔炉内混合物料的化学反应热和混合物料的显热进行冶炼，再进行排渣、吊炉、起铁、喷砂除渣、破碎、化验、包装。本专利技术的钢的冶炼用高钛铁合金的制取方法，其主要原料金红石资源丰富，价格便宜，在熔炉内用铝和镁来还原金红石(或高钛渣)及铁鳞中的氧化物，靠混合物料化学反应热和混合物料的显热进行冶炼，采用上部点火法，冶炼时不用电，可节省大量电能和费用，产品中杂质含量低，质量稳定可靠，成本低，具有较好的社会效益和经济效益。附图说明图1本专利技术所用熔炉结构示意中1、炉壳体；2、内衬层；3、排渣孔；4、镁砂基；5、收容产品的砂质缺球体状凹槽；6、外部砂子充填物。具体实施例方式本专利技术所使用的原料为金红石、铁鳞、铝镁合金、氯酸钾、石灰，或者是高钛渣、铁鳞、铝镁合金、氯酸钾、石灰。其中金红石或高钛渣是提供钛元素的原料，铁鳞是提供铁元素的原料和作为补充发热剂，铝镁合金是还原剂，氯酸钾是发热剂(单位热效应为9769.99KJ/Kg物料)，石灰是溶剂。为了使冶炼顺利进行，在熔炉内物料单位热效应为3000-3500KJ/Kg物料，用铝和镁还原金红石(或高钛渣)及铁鳞中的氧化物，其主要反应和物料热效应如下用Al还原TiO2、Fe2O3、FeO、SiO2的反应及其单位热效应1720.77KJ/Kg物料2105.96KJ/Kg物料4015KJ/Kg物料3207.9KJ/Kg物料2545KJ/Kg物料用Mg还原TiO2、Fe2O3、FeO、SiO2的反应及其单位热效应2005KJ/Kg物料2150KJ/Kg物料4206KJ/Kg物料2645KJ/Kg物料本专利技术所使用的原料及其重量％配比为金红石(TiO287-97％ 粒度≤0.25mm) 50-58％铁鳞(∑Fe≥66％粒度≤1.5mm) 3-8％铝镁合金(Al81.5-96.5％Mg3-18％粒度≤1.5mm) 22-32％氯酸钾(KClO3≥99％粒度≤1.5mm) 4-10％石灰(CaO 85-96％粒度≤1.5mm)6-11％其制取工艺过程是，先把如图1所示的由炉壳体1和在炉壳体内壁上砌有的镁砖内衬层2构成的熔炉炉体，用吊车吊放在镁砂基4上，将炉体底部处的镁砂基做成收容产品的砂质缺球体状凹槽5，并烘烤至145-210℃。采用上部点火法操作，把在回转窑里分别烘烤加热至400-500℃的金红石、铁鳞、石灰按配比比例称重混合后，再和按配比比例称重的铝镁合金、氯酸钾混合均匀，当混合物料的温度为160-200℃时，将混合物料加入到熔炉中，为了使冶炼顺利进行，熔炉内物料单位热效应为3000-3500KJ/Kg物料；在混合物料的上部放上点火剂，点燃点火剂，依靠熔炉内混合物料的化学反应热和物料的显热进行冶炼，冶炼时间为1-3分钟，冶炼完毕20-35分钟之后，打开熔炉的排渣孔3进行放渣，放渣完毕14小时后将熔炉炉体吊出，吊出炉体3小时后起铁，将铁锭吊到冷却水槽中进行水冷却，再将铁锭进行喷砂除渣、破碎、取样化验分析，包装。制取的钢的冶炼用高钛铁合金，其成分的重量％为Ti65-75％、Al≤5.0％、Si≤3.5％、C≤0.15％、Cu≤0.4％、Mn≤1.0％、P≤0.05％、S≤0.05％，其余为Fe。本专利技术所使用的原料及其重量％配比还可以为高钛渣(TiO287-97％ 粒度≤0.25mm) 50-58％铁鳞(∑Fe≥66％粒度≤1.5mm) 3-8％铝镁合金(Al81.5-96.5％Mg3-18％粒度≤1.5mm) 22-32％氯酸钾(KClO3≥99％粒度≤1.5mm) 4-10％石灰(CaO 85-96％粒度≤1.5mm)6-11％其制取工艺过程是，先把如图1所示的由炉壳体1和在炉壳体内壁上砌有的镁砖内衬层2构成的熔炉炉体，用吊车吊放在镁砂基4上，将炉体底部处的镁砂基做成收容产品的砂质缺球体状凹槽5，并烘烤至145-210℃。采用上部点火法操作，把在回转窑里分别烘烤至400-500℃的高钛渣、铁鳞、石灰按配比比例称重混合后，再和按配比比例称重的铝镁合金、氯酸钾混合均匀，当混合物料的温度为160-200℃时，将混合物料加入到熔炉中，为了使冶炼顺利进行，熔炉内物料单位热效应为3000-3500KJ/Kg物料，在混合物料的上部放上点火剂，点燃点火剂，依靠熔炉内混合物料的化学反应热和物料的显热进行冶炼，冶炼时间为1-3分钟，冶炼完毕20-35分钟之后，打开熔炉炉体的排渣孔3进行放渣，放渣完毕14小时后将熔炉炉体吊出，待吊出炉体3小时后起铁，将铁锭吊到冷却水槽中进行水冷却，再将铁锭进行喷砂除渣、破碎、取样化验分析，包装。制取的钢的冶炼用高钛铁合金，其成分的重量％为Ti65-75％、Al≤5.0％、Si≤3.5％、C≤0.15％、Cu≤0.4％、Mn≤1.0％、P≤0.05％、S≤0.05％，其余为Fe。本专利技术的钢的冶炼用高钛铁合金的制取方法，使用铝镁热法生产，采用部分镁替代铝作还原剂，不仅可以提高钛的回收率，而且能降低高钛铁合金中杂质铝的含量，进一步提高了合金的质量。实施例1所使用的原料的重量％为金红石54.18％铁鳞 4.23％铝镁合金 26.95％氯酸钾6.78％石灰 7.86％制取时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢的冶炼用高钛铁合金的制取方法，其特征在于，所使用的原料及其重量％配比为：金红石（ＴｉＯ↓［２］８７－９７％粒度≤０．２５ｍｍ）５０－５８％铁鳞（∑Ｆｅ≥６６％粒度≤１．５ｍｍ）３－８％铝镁合金（Ａｌ８１．５－９６．５％Ｍｇ３－１８％粒度≤１．５ｍｍ）２２－３２％氯酸钾（ＫＣｌＯ↓［３］≥９９％粒度≤１．５ｍｍ）４－１０％石灰（ＣａＯ８５－９６％粒度≤１．５ｍｍ）６－１１％其制取工艺过程是，先把由炉壳体（１）和在炉壳体（１）内壁上砌有的镁砖内衬层（２）构成的熔炉炉体，用吊车吊放在镁砂基（４）上，并将炉体底部处的镁砂基做成收容产品的砂质缺球体状凹槽（５），并烘烤至１４５－２１０℃。采用上部点火法操作，把在回转窑里分别烘烤至４００－５００℃的金红石、铁鳞、石灰按配比比例称重混合后，再和按配比比例称重的铝镁合金、氯酸钾混合均匀，当混合物料的温度为１６０－２００℃时，将混合物料加入到熔炉中，为了使冶炼顺利进行，熔炉内物料单位热效应为３０００－３５００ＫＪ／Ｋｇ物料。在混合物料的上部放上点火剂，点燃点火剂，依靠熔炉内混合物料的化学反应热和物料的显热进行冶炼，冶炼时间为１－３分钟，冶炼完毕２０－３５分钟之后，打开熔炉的排渣孔（３）进行放渣，放渣完毕１４时后将熔炉炉体吊出，吊出炉体３小时后起铁，将铁锭吊到冷却水槽中进行水冷却，再将铁锭进行喷砂除渣，破碎，取样化验分析，包装。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春德，李刚，
申请(专利权)人：李春德，李刚，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]