Способ выплавки титановых шлаков

(2009.01), 01 23/053 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при выплавке титановых шлаков. Способ выплавки титановых шлаков включает смешивание титанового концентрата с восстановителем, предпочтительно антрацитом,взятом в количестве 75-85 от необходимого,расплавление и довосстановление полученного расплава карбидом кальция. Предлагаемый способ обеспечивает сокращение времени довосстановления расплава и, как следствие, снижение расхода электроэнергии.(72) Найманбаев Мадали Абдуалиевич Павлов Александр Владимирович Онаев Мурат Ибрагимович Женисов Бейбит Женисович Халелов Арман Мубаракович Харламов Александр Семенович(73) Акционерное общество Центр наук о земле,металлургии и обогащения(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ТИТАНОВЫХ ШЛАКОВ 23183 Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при выплавке титановых шлаков. Известен способ выплавки титановых шлаков,включающий смешение титанового концентрата с 75-85 мас. необходимого количества антрацита,плавление шихты в электропечи с получением расплава Денисов СИ. Электротермия титановых шлаков, 1970, с. 86. После расплавления всей шихты содержание монооксида железа в титановом шлаке составляет 8-12 мас Затем проводят довосстановление полученного шлака путем погрузки оставшейся части антрацита до содержания монооксида железа 5-6,обеспечивающего необходимую вязкость шлака (0,5 Пас). Во избежание вскипания и выброса шлака из печи в этот период антрацит загружают на зеркало расплава мелкими порциями. Недостатком способа является значительная продолжительность процесса довосстановления 30-50 от продолжительности всего времени,плавки. Техническим результатом предлагаемого изобретения является сокращение времени довосстановления и, как следствие, снижение расхода электроэнергии. Указанный технический результат достигается в способе выплавки титановых шлаков, включающем смешивание титанового концентрата с восстановителем, предпочтительно антрацитом,взятом в количестве 75-85 от необходимого,расплавление и довосстановление полученного расплава, при этом довосстановление расплава проводят карбидом кальция. Сущность изобретения заключается в следующем. При выплавке титановых шлаков из титанового концентрата необходимо максимально перевести титан в шлак и восстановить оксид железа до металла, при этом шлак должен оставаться жидкотекучим. Для этого в предлагаемом способе выплавки титановых шлаков смешивают исходный титановый концентрат с восстановителем,предпочтительно антрацитом, в количестве 75-85 от необходимого, что обеспечивает содержание монооксида железа в расплаве 8-12 мас. и позволяет сохранить жидкотекучесть расплава. После окончания периода расплавления проводят довосстановление полученного расплава, для чего на зеркало расплава загружают карбид кальция,который в процессе расплавления взаимодействует с оставшимся оксидом железа с достаточно высокой интенсивностью. Объясняется это следующим образом. Карбид кальция, используемый в предлагаемом способе в качестве восстановителя,является сильным восстановителем, который взаимодействует с оксидом железа расплава с образованием элементного железа и оксида кальция. Это позволяет вести процесс довосстановления с высокой интенсивностью и сократить время операции доводки шлака. Использование в качестве восстановителя карбида кальция позволяет снизить остаточное содержание монооксида железа до 1-2. При этом одновременно увеличивается содержание 2 СаО в шлаке до 3-5, что сохраняет жидкотекучесть шлака (вязкость) на уровне 0,5 Пас. Оксид кальция, перешедший в титановый шлак, при последующем хлорировании шлака будет накапливаться в отвальном солевом расплаве хлоратора, не переходя в отличие от железа в парогазовую смесь и не загрязняя тетрахлорид титана. Примеры осуществления способа. Пример 1. (прототип). 1000 г титанового концентрата, состава, мас. 64,63 2 27,66 23 1,67 2 2,81 А 12 О 3 0,51 СаО 0,140,95 прочие 1,63, смешивают с 100 г антрацита (80 от необходимого) из расчета получения расплава, содержащего 10,0 мас. . Полученную шихту загружают в тигель и плавят при температуре 1650 С. В результате восстановительной плавки получают расплав состава, мас. 78,0 2 9,920,62 . На зеркало расплава загружают 25 г антрацита и начинают операцию довосстановления. Вследствие бурного выделения газов загрузку производят небольшими порциями по 3-5 г. Время довосстановления составило 90 мин. Получено- титановый шлак в количестве 741 г,содержащий, мас. 85,34 ТО 2 5,960,64 . Вязкость шлака 0,46 Пас металлическое железо в количестве 200 г с содержанием железа 97,6 мас., титана 0,07 мас Пример 2. 1000 г титанового концентрата состава, как в примере 1, смешивают с 110 г антрацита (85 от необходимого) из расчета получения расплава, содержащего 8,0 мас. . Полученную шихту загружают в тигель и плавят при температуре 1650 С. В результате восстановительной плавки получают расплав состава, мас. 78,31 2 8,50,66 . Затем на зеркало расплава загружают 20,5 г карбида кальция и начинают операцию довосстановления. Бурного выделения газа не происходит, т.к. в восстановлении монооксида железа участвует,помимо углерода, кальций. Загрузку карбида кальция провели в две приема. Время довосстановления составило 40 мин. Получено- титановый шлак в количестве 740 г,содержащий, мас. 85,31 ТО 2 3,12,94 . Вязкость шлака 0,45 Пас. металлическое железо в количестве 220 г с содержанием железа 97,57 мас., титана 0,06 мас Пример 3. 1000 г титанового концентрата состава, как в примере 1, смешивают с 100 г антрацита (80 от необходимого), из расчета получения расплава, содержащего 10,0 мас. . Полученную шихту загружают в тигель и плавят при температуре 1650 С. В результате восстановительной плавки получают расплав состава, мас. 77,82 ТО 2 10,20,63 . Затем на зеркало расплава загружают 27,5 г СаС 2 и начинают операцию довосстановления. Время довосстановления составило 40 мин. Получено- металлическое железо в количестве 230 г с содержанием железа 97,4 мас., титана 0,07 мас Пример 4. 1000 г титанового концентрата состава, как в примере 1, смешивают с 90 г антрацита (75 от необходимого) для получения расплава, содержащего 12 мас. . Полученную шихту загружают в тигель и плавят при температуре 1650 С. В результате восстановительной плавки получают расплав состава, мас. 76,21 2 11,90,60 СаО. Затем на зеркало расплава загружают 37,5 г карбида кальция и начинают операцию довосстановления. Время довосстановления составило 50 мин. Получено содержанием железа 97,9 мас., титана 0,09 мас Из приведенных примеров видно,что предлагаемый способ выплавки титановых шлаков из титанового концентрата позволяет сократить время операции довосстановления шлака по сравнению с известным способом примерно в 2 раза,что, в свою очередь, обеспечивает снижение расхода электроэнергии. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ выплавки титановых шлаков,включающий смешивание титанового концентрата с восстановителем, предпочтительно антрацитом,взятом в количестве 75-85 от необходимого,расплавление и довосстановление полученного расплава,отличающийся тем,что довосстановление расплава проводят карбидом кальция.