炉外法冶炼低铝中钛铁的工业实践

炉外法冶炼低铝中钛铁的工业实践
摘要：我公司在冶炼低铝中钛铁的实际生产中，为了获得较好的技术经济指标，主要从配铝系数、配硅系数、单位炉料发热量进行探讨，实践表明：炉外法冶炼[Al]≤5.0%、[Si]≤8.0%的特殊中钛铁可行；钛平均回收率可达69%以上；生产每吨中钛铁铝（98%）单耗可降低至588.9kg。

关键词：低铝中钛铁炉外法工业实践回收率
近年来，钢铁行业开发出越来越多的钢种，在合金化过程中既需加钛元素又要去除铝成分，多数[Al]≤9.0%的普通中钛铁无法满足此要求，部分钢厂对[Al]≤5.0%、[Si]≤8.0%的特殊中钛铁需求日益增加，因此低铝中钛铁市场有较好的前景，我公司已迈开规模生产低铝中钛铁的步伐，悄然走在行业的前列。

1 冶炼原理、工艺条件
1.1冶炼原理
以钛精矿、金红石、铝粉为主原料，采用铝热法下部点火工艺冶炼低铝中钛铁，冶炼过程铝作为还原剂参与TiO 2 、FeO、Fe 2 O 3 、SiO 2 、MnO等的还原。

1.2工艺条件
我公司拥有成熟的冶炼普通中、低钛铁的工艺及配套设施，冶炼操作和冶炼普通钛铁相同。

冶炼用主原料：钛精矿、金红石（-40目）、铝粉（60目～1.5mm90％）,化学成分见表1，其他原料：0-1mm75%硅铁、0-5mm铁鳞∑Fe74.2%、
0-1mmKClO 3 ≥98%、0-2mm新烧石灰。

低铝中钛铁标准见表2。

2 试生产冶炼结果及讨论
为摸索配铝系数、配硅系数、单位炉料发热量与成品中铝、硅、钛回收率的关系，稳定生产前试生产40炉次。

2.1配铝系数与成品中[Al]含量的关系
配铝系数（实际配铝量/理论配铝量）与成品中铝含量的关系如图1，可以看出：生产[Al%]≤5％的中钛铁，配铝系数在0.97～1.03较合理。

图1 配铝系数与成品中[Al]含量的关系2.2配硅系数与成品中[Si]含量的关系
配硅系数（实际配硅量/理论配硅量）与成品中硅含量的关系如图2，结合合金中硅的偏析，成品应按[Si%]≤7.8%确定配硅系数,从图2可以看出，配硅系数
在1.17～1.20较为合适。

图2 配硅系数与成品中[Si]含量的关系2.3单位炉料发热量
单位炉料发热量决定反应过程是否顺利进行，发热量应保持在2595kj/kg以上，发热量与回收率及反应过程的关系如表3。

由表可以看出：单位炉料发热量控制在2590～2650 kj/kg时，可以取得较好的技术指标。

表3 发热量与回收率及反应过程的关系
3 稳定生产结果
根据上述条件：按配铝系数在0.97～1.03、配硅系数在1.17～1.20、单位炉料发热量控制在2590～2650 kj/kg，稳定生产80炉，结果（取平均值）见表4。

由表可以看出：可以生产出质量符合[Al]≤5.0%、[Si]≤8.0%要求的低铝中钛铁，钛平均回收率可达69％以上，铝单耗可降低至588.9kg/tFeTi40。

4 结论
（1）炉外法冶炼[Al]≤5.0%、[Si]≤8.0%的低铝中钛铁产品可行；
（2）合理控制配铝、配硅、单位物料发热量，钛平均回收率可达69%以上；
（3）生产每吨中钛铁铝单耗可降低至588.9kg.
参考文献：
[1]赵乃成，张启轩.铁合金生产实用技术手册[M].北京：冶金工业出版社，1998.
[2]赖梅祥，唐红国，易炳华，陈桂英.对钛铁合金各元素偏析的探讨[J].铁合金，2008，（3）：9-12.。