王丽萍
(攀钢集团钛业有限责任公司,四川 攀枝花 617000)
钛冶炼厂现采用电炉法熔炼钛渣,即用固体还原剂无烟煤(或石油焦或焦炭)对钛铁矿中的铁氧化物进行选择性还原以除去大部分铁,使TiO2富集,经渣铁分离后产得钛渣和生铁(半钢)两种产品[1]。
钛渣的冶炼周期是从送电、投料开始的,其炉况特征是:新料的投入使炉温由出炉时的1600℃下降到1000℃左右,故炉料的比电阻值很大,此时,炉料呈固相堆积在炉膛内,电极与炉料直接接触,电极输出的电能主要借助于炉料本身的电阻转换成炉料还原所需的热能,此时三相电极平衡 ,输入电流较小而稳定,炉况正常,冶炼进程呈典型的矿热炉特征 。
随着炉中温度的递升,特别是当温度超过1200℃时,由于铁的金属化率大增 ,炉料的比电阻迅速下降,电导率急剧上升,迫使电极上抬,同时离电极末端附近的炉料在高温下软化融熔出现初渣,形成以电极为中心的坩埚熔池。电极坩埚熔池中的空气在高温作用下有着足够的自由电子和离子,从电极流出的电流通过气体放电而产生炽热的电弧,并以电弧热来加速炉料的熔化和扩大熔池的面积,此局部的冶炼进程呈电弧炉特征。但是当电子通过电极间尚未熔化的熟料壁时,仍然以产生电阻热为主实现冶炼过程,此局部仍呈矿热炉特征,故此阶段可以看作是电弧炉和矿热炉复合冶炼过程,这是一个由矿热炉向电弧炉转化的过渡期,也是电炉冶炼钛渣的困难期。……