11.4. Окислительный обжиг титановых концентратов
Ферротитан получают из ильменитовых концентратов (табл. 11.2), в которых содержание серы достигает 0,25%.
Таблица 11.2. Химический состав, %, ильменитовых концентратов
|
Составляющие |
КИИ-1 |
КИИ |
КИЛ-1 |
КИЛ-2 |
КИМ |
|
Ильменит, не менее |
97 |
96,5 |
97 |
96,5 |
96,5 |
|
Диоксид титана |
50–54 |
60–64 |
57–60 |
57–60 |
52–60 |
|
Сера, не более |
0,08 |
0,10 |
0,13 |
0,16 |
0,20 |
|
Оксид хрома, не более |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,10 |
|
Влага, не более |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
6,5 |
Для выплавки стандартного ферротитана ее должно быть в концентрате 0,03–0,04%. Содержание серы снижают путем окислительного обжига концентрата во вращающихся печах при 600-800оС. При обжиге, кроме окисления серы, происходит окисление FeO до Fe2O3 по реакции:
2(FeO∙TiO2)
+
O2
= Fe2O3
+ 2TiO2,
что способствует повышению термичности шихты при плавке и более высокому извлечению титана. Ниже приведены составы концентрата до и после обжига, %:
|
|
TiO2 |
SiO2 |
MnO |
Feобщ |
FeO |
Fe2O3 |
|
До обжига |
49,16 |
0,49 |
2,7 |
36,19 |
40 |
10,7 |
|
После обжига |
48,55 |
0,48 |
2,65 |
35,95 |
20 |
28,2 |
11.5. Технология диспергирования алюминия
В качестве восстановителя для получения ферротитана и других ферросплавов алюминотермическим методом используют порошок, в основном вторичного алюминия (табл. 11.3), реже – первичного.
Таблица 11.3. Химический состав вторичного алюминия, %
|
Марка алюминия |
(Al+Mg), не менее |
Примеси*, не более | ||||||
|
Mg |
Cu |
Zn |
Si |
Pb |
Sn |
всего | ||
|
АВ97 |
97 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
1,0 |
1,0 |
0,1 |
3 |
|
АВ92 |
92 |
3,0 |
3,0 |
0,8 |
1,0 |
0,2 |
0,1 |
8 |
|
АВ91 |
91 |
3,0 |
3,0 |
0,8 |
3,0 |
0,3 |
0,2 |
9 |
|
АВ88 |
88,0 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
4,0 |
0,5 |
0,5 |
12 |
|
АВ86 |
86,0 |
3,0 |
4,0 |
3,5 |
5,0 |
0,5 |
0,5 |
14 |
*(Fe + Mn + Ni) - остальное
Алюминиевый порошок из вторичного или первичного алюминия получают диспергированием (распылением) расплава сжатым воздухом. По техническим условиям алюминиевый порошок должен удовлетворять следующим требованиям:
|
Фракция, мм |
0,1 |
0,1–1 |
1–3 |
|
Содержание, %: |
|
|
|
|
I сорт |
20 |
>70 |
15 |
|
II сорт |
25 |
>65 |
20 |
Оптимальные условия для получения порошка: температура алюминия в котле 710–750оС, давление над металлом в котле 170–180 кПа, давление воздуха 450–500 кПа, удельный расход воздуха 0,28–0,3 кг/кг порошка. Производительность форсунки составляет 1000–1500 кг/ч. Скорость струи воздуха и порошка при выходе из сопла форсунки – 150–200 м/с. Имеется опыт применения жидкого алюминия, что более безопасно по сравнению с получением и использованием порошка алюминия.