Шихта для получения ферротитана

ллурги НТО Черной меое производст ллурги т, ХЕР ий езое- уча тесоо маЮкаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) 1. ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ Ф РОТИТАНА, включающая титансодержащ материал, алюминиевый порошок, жел содержащий материал, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расшир ния видов минерального сырья и ул шения технико-экономических показа лей производства ферротитана, она держит в качестве титансодержащег териала титановый шлак электроплав ки африкандских концентратов, а в честве железосодержащего материала титаномагнетитовый концентрат обог ия апатито-нефелиновых руд при следующем соотношении компонентов, вес А: Титановый шлак электроплавки африкандских концентратов 44, Алюминиевый порошок 22, Титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд . Остальное 2, Шихта по и, 1, о т л и ч а ю" щ а я с я тем, что титановый шлак электроплавки африкандских концентра" тов содержит, весА: двуокись тита- . на 48,4; окись титана 1,85; пятиокись ниобия 0,13; закись железа 3,17; й окись магния 2,99; окись алюминия. 3,51; кремнезем 5,75; окись натрия 0,32; окись кальция - остальное,3. Шихта по и, 2,.о т л и ч а ю- С щ а я с я тем, что титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд содержит, вес А: дву окись титана 7,2; окись алюминия .1,5;кремнезем 1,05; окись кальция 2,09; р окись магния 1,04;пятиокись ванадия 0,1; окись марганца 0,5;сумма окисинатрия икалия 0,2;железо (общее)-остальное.ОО15 Изобретение относится к цветной ичерной металлургии и может быть использовано в схемах переработки комплексных перовскитотитаномагнетитовых концентратов, в частности припроизводстве ферротитана,В настоящее время ферротитан получают алюмотермическим способом, используя в качестве титансодержащего материала ильменитовые и перовскитовыеконцентраты.Известна шихта 1 иодля выплавкиферротитана, основными компонентамикоторой являются, вес А:Ильменитовый концентрат (423 Т 10 )52,44Алюминиевый порошок 24 14.Железная руда 11,32Известь 6,26Ферросилиций 1,37Титановые отходы 4,47Недостатки шихты: использование де.фицитного концентрата и жесткие требования к его составу; необходимость проведения окислительного обжига концентрата при 600-800 С с цельюснижения содержания серы до 0,1-0,151;введение в шихту флюсов; при использовании титановых отходов необходимзоих нагрев.Наиболее близкой по составу к изобретению является шихта для полученияферротитана, имеющая следующий состав, вес.4Перовскитовый концентрат (563 Т 02 ) . 49,26Железная руда 24,63Алюминиевый порошок 24,63Плавиковый шпат 1,48Методом внепечной плавки полученметалл с содержанием титана 26-28,а извлечение его составляет 65-704,Выход металла 32,023 от веса шихтыГ 2 ,Недостатками данной технологиивыплавки ферротитана из известнойшихты является низкое извлечение титана, повышенный расход электроэнергии,связанный с необходимостью подогрева шихты до 250 С, добавка в шихту 50плавикового шпата сцелью повышенияизвлечения титана. Кроме того, используемый в этом случае перовскитовый концентрат содержит около 0,64 ьпятиокисей ниобия и тантала, а иногда до 13, и при алюмотермическом восстановлении они переходят в металл,,при этом теряются ценные элементы,спрос на которые постоянно возрастает.Целью изобретения является расши" рение видов минерального сырья и улучшение технико"экономических покам зателей производства ферротитана.Поставленная цель достигается тем, что шихта дпя получения ферротитана, включающая титансодержащий материал, алюминиевый порошок, железосодержащий материал, в качестве ти тансодержащего материала содержит титановый шлак электроплавки африкандских концентратов, а в качест" ве железосодержащего материалатитаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд при следующем соотношении компонентов вес.В;Титановый шлак электроплавки африкандскихконцентратов 44,5-52,0Алюминиевый порошок 22,0-27,8Титаномагнетитовыйконцентрат обогащенияапатито-нефелиновыхРуд ОстальноеПри этом титановый шлак электро- плавки африкандских концентратов содержит, вес.4 двуокись титана 48,4; окись титана 1,85; пятиокись ниобия 0,13; закись железа 3,7; окись магния 2,99; окись алюминия 3,51; кремнезем 5,75;. окись натрия 0,32; окись кальция - остальное,Кроме того, титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд содержит, вес.4: двуокисьтитана 7,2; окись алюминия 1,5; кремнезем 1,05; окись кальция 2,09; окись магния 1,04; пятиокись ванадия 0,1; окись марганца 0,5; сумма окиси натрия и калия 0,2; железо(общее ) - остальное.В результате плавки предложеннойшихты получен сплав, содержащий31,1-33,0 вец;.3 Т. Извлечение титана в сплав составило 60,73 ;б 6,19 вес, Ф ; Выход сплава от весашихты - 31,6 - 36,2 4, Получен шлакферротитана, содержащий 6-8 Т 102,до 65 АР 20 и до 28 СаО, которыйможет примейяться в производстве высокоглиноземистого цемента,. Титановый шлак электроплавки африкандских концентратов используется в процессе производства в жидкомвиде сразу после электроплавки.Исходная шихта Титаномагнетитовый концентрат обогащения апатито-нефелиновых руд,4 АлюминиЙ,итаноый шлаклектролавки О рикандих коннтратов 28 10 То же 2 24,14 27-59 25,67 28,6 27,78 27,98 27,97 27,97 3 48,27 4 45,7344,44 44,06 42,41 34,48 1,03 26,55 4 33,48 33 ф 331.,033,3 3 102П р и м е р 1, Шихта состава, г;титановый шлак злектроплавки африкандских концентратов 66,7. алюминиевый порошок 41,7 (27,78,вес АМетодом внепечного алюмотермического восстановления полученсплав следующего состава, Ф;,31,22 Т 1, 45,05 Ге, 10,77 АВ, 51-и о.,5 - н.о., С - н.о., отношениеАЬТ 0,3,4.Выход металла 54,3 г (36,184). Из.влечение титана в сплав составило86,191.П р и м е р 2. Шихта состава,г:титановый шлак электроппавки африкандских,концентратов 70,0(27,59 весА). 7258 4Получен сплав, содержащий,Ф:33,0 Т 1, 52,82 Р е, 11,79 А, 2,4 51,Отношения АЮТ 1 0,36; 51/Т 1 = 0,07Выход металла 50,92 г (35,123).Извлечение титана в сплав 76,33.П р и м е р 3. Шихта состава,гтитановый шлак электроплавки африкандских концентратов 78 (52 вес А ),алюминиевый порошок 33 (22 вес.Ф ),10 титаномагнетитовый концентрат обога"щения апатито-нефелиновых руд 39(26 вес А ).,Получен сплав, содержащий,Ф31,1, Т 1, 9,7 АР,; Отношение АЙ/Т 0,3115 Выход металла 47, В г (31,67 )1 Извлечение титана в. сплав 60,73. Предлагаемый состав шихты обус"ловлен получением сплава ферротита на определенного состава, отвечающего ГОСТ 4761-67. Результатц исследований по получению ферротитана изпредложенной шихты представлены в таб"лице.1027258 Продолжение таблицы Продукты восстановленияа Состав Ге - Т 1, 4 Извлечение Т в сплав,ВыходГе-Т 1,Ф Опыт Ат/Т5/Т 29,1 31 ю , 33.00 31,83 31,22 24,37 14,83 0,26 52,360,7376,372,9786,1960 539,9473,7143,29 1 293 2 31,6735,12 35,27 5 36,18 6 34,74 7 36,28 8 42;21 9 36,2 7,7 н.о. 9,7 н.о.11,79 2,4 0,31 0,36 0,40 0,34 0,74 1,4 1 у 33 0,07 12,73 н,о,10,77 н,о, 18,15 н,о, 20,87 н.о, 26,63 1,54 37,03 1,16 0,08 0,09 20,013 25 2,79 фСР,- содержатся в допустимых пределах; С, Ио, Лг, Ч, 5 п - не содержатся в материалахисходной шихты, а следовательно, , и в продуктах восстановления. Как видно из таблицы, повышение расхода восстановителя приводит к35 возрастанию содержания алюминия в сплаве и экономически йецелесообраз. но, а уменьшение расхода восстановителя снижает извлечение титана в сплав, Так, например, при количестве алюминиевого порошка в шихте 27,974 содержание алюминия в сплаве 18,153 (опыт б ), что выше допустимого, а при 203 алюминия в шихте наблюдается неполное восстановление титана, и выход сплава снижается до 29,3 (опыт 1). Снижение содержания титанового шлака в шихте до 44,064 ведет к снижению содержания ТО.в сплаве до 24,374 (опыт 6), Повышение содержания шлака выше 523 при посто 50 янном содержании титаномагнетитово-, го концентрата нецелесообразно, так как это приводит к неполному восстановлению ТО ввиду недостатка восстановителя.Предложенная шихта позволяет полу. цать стандартный ферротитан, причем извлечение титана и выход сплава выше, чем при использовании известнойшихты,Титановый шлак (48,43 ТО) , используемый в качестве титансодержащего сырья, получается в результатеэлектроппавки перовскитового и титаномагнетитового концентратов на ниобий - содержащий чугун, т.е. практически не содержит ниобия, и онследовательно не теряется при алюмотер 2,мическом восстановлении, Железнаяруда в шихте заменяется титаномаг-,нетитовым концентратом, содержащимот 4 до 17 ТО и от 54 до 624Ре 5 , который является отходом приобогаЦении апатито-нефелиновых руд.В состав предлагаемой шихты невходят флюсы. Установлено, что при использовании титанового шлака затраты на материалы снижаются в сравнении с фактическими на 8,4 руб, в расчете на 1 т ферротитана, т.е, на каждые 100 тыс. т выплавляемого ферротитана годовая экономия будет составлять1027258 Составитель К. СорокинТехред Т.фанта Корректор С. Шекмар Редактор В, Данко Заказ 4677/30 Тираж 627ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раущская наб., д, 4/5 Подписное тВ гю тщ ю т тфилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 840 тыс. рубСнижение затрат достигается за счет;1. Использования в йроизводстве относительно дешевого титанового шла ка. Стоимость 1 т титанового шлака 56,8 руб концентрата - 65,8 руб., т.е. ниже на 9,0 руб.2. Более низкого удельного расхода сырьярасход титанового шлакана 1 т сплава 773,4 кг, а ильменитового концентрата - 882,9 кг. Снижение расхода сырья достигается за счет повышения извлечения титана более чем на 12 ь (с 69 3 до 81,5 3)Исключения при использовании титанового шлака флюсов, затраты на которые составляют 5 руб в расчете на,т сплава.