[发明专利]一种连续冶炼碳化渣的方法

说明书

本发明属于冶金领域，具体涉及一种连续冶炼碳化渣的方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种可连续冶炼碳化渣的方法，该方法分为升温和还原阶段，首先将含钛炉渣升温完全熔融，然后加入到冶炼炉中进行还原，还原结束后即得碳化渣。该工艺避免碳化电炉耐材极冷极热，保证了碳化电炉耐材的长寿化，并可实现大型碳化电炉的密闭、连续、高效冶炼。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种连续冶炼碳化渣的方法。特别涉及到高炉渣综合利用过程中一种碳化渣的制备方法。

背景技术

攀西钛资源丰富，经传统高炉炼铁-转炉炼钢工艺，大部分钛进入了高炉渣中，高炉渣中TiO₂含量为20％～26％，从攀钢建厂至今，已堆存高炉渣6500多万吨。针对攀钢高炉渣，国内许多研究机构曾开展了多种提钛技术路线的研究，比如制取硅钛复合合金、生产矿渣微晶玻璃等，但处理能力有限，不能从根本上解决含钛高炉渣的综合利用问题。目前，高钛型高炉渣“高温碳化-低温氯化制取TiCl₄”的工艺路线是最具产业化前景的技术路线，工艺分为高温选择性碳化、低温选择性氯化和氯化残渣的利用三个主要步骤，具有流程短、处理量大、钛资源综合利用率高等优点。其中，高温选择性碳化工艺是将含钛炉渣中的二氧化钛80～95％转化为TiC，同时渣中其他组分如MgO、Al₂O₃、SiO₂、CaO等则不与还原剂反应，以此得到一种特殊的含TiC的碳化渣。其中，低温选择性氯化工艺将碳化渣中有价组分TiC与Cl₂优先反应，转化为TiCl₄，经净化除杂后用于生产钛白粉或者金属钛，氯化过程在沸腾炉内进行，氯气利用率高，无熔盐氯化工业中大量废渣污染等缺点，工艺绿色环保。

专利CN203498453U提供了一种热装高炉渣碳化电炉，具有水冷旋转炉盖、倾动炉体等结构，是一种专用炉型结构，具有可以热装炉渣、方便出渣等优点。但是倾动炉体等结构设计不利于设备的大型化，且电炉形式限制使得生产过程间歇进行。

本发明提供了一种连续冶炼碳化渣的方法，该方法可以实现大型碳化电炉的密闭、连续、高效冶炼，避免碳化电炉耐材极冷即热情况，保证了碳化电炉耐材的长寿化。

发明内容

针对现有碳化渣不能连续、大量冶炼的缺陷，本发明提供了一种连续冶炼碳化渣的方法。该方法包括以下步骤：

步骤A、将含钛炉渣加入升温炉中升温至1550～1650℃；

步骤B、将碳质还原剂和步骤A熔渣加入碳化电炉中进行还原；其中，升温炉和碳化电炉采用管道连通。

具体的，上述连续冶炼碳化渣的方法步骤A中，所述含钛炉渣为含有TiO₂ 10～90wt％的炉渣。所述升温至1550～1650℃持续至熔渣中二氧化钛转化为碳化钛的转化率为5～65％，然后再加入至碳化电炉中。

具体的，上述连续冶炼碳化渣的方法步骤B中，所述碳质还原剂为焦丁、焦粉、瘦煤、无烟煤、烟煤或褐煤中的至少一种。

进一步的，上述连续冶炼碳化渣的方法步骤B中，所述还原温度为1600～1750℃，还原反应进行至熔渣中二氧化钛转化为碳化钛的转化率为80～95％。

具体的，上述连续冶炼碳化渣的方法步骤A中，所述升温炉的个数为n个，n为≥1。

具体的，上述连续冶炼碳化渣的方法步骤A中，所述升温采用燃烧碳质还原剂或天然气提供所需热量。

具体的，上述连续冶炼碳化渣的方法中，步骤A所得熔渣通过外置加热套管的溜槽流入碳化电炉。