專利名稱：：生產(chǎn)碳化鈦渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鈦冶金領(lǐng)域，特別涉及一種由含鈦礦物生產(chǎn)碳化鈦渣的方法。
背景技術(shù)：
：關(guān)于含鈥礦物中的鈦資源回收利用，高溫石友化-低溫氯化制取TiCU的工藝與其它工藝路線(如硫酸浸取制鈦白及提鈧、電爐冶煉制取鈦硅合金等)相比具有工藝流程短、處理能力大、提鈦收率高的優(yōu)點，并且具有良好的研究基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化平臺。高溫碳化-低溫氯化制取TiCU的工藝路線大體如下在高溫下對含鈦高爐渣中的Ti02進(jìn)行碳化，使含鈦高爐渣轉(zhuǎn)化成碳化鈦渣，再利用碳化鈦的特性對其進(jìn)行低溫選擇氯化，使碳化鈦轉(zhuǎn)化成TiCU，進(jìn)而加工成精制TiCl4，TiCU是氯化法生產(chǎn)鈦白的原料。含鈦高爐渣還原碳化的過程是Ti02逐級還原最終生成碳化鈦的過程。由于含鈦高爐渣Ti02含量低(15%~30°/o)，比重約為2.0g/cm3~2.2g/cm3,碳質(zhì)還原劑比重較小(0.8g/cm31.2g/cm3)，因此^友化反應(yīng)過程中含鈦高爐渣無法與碳質(zhì)還原劑有效混合，使得在高溫碳化過程中碳質(zhì)還原熔池的滲碳效果差，造成冶煉終點不可控。當(dāng)冶煉終點不可控時，調(diào)節(jié)終點的時間和過程延長，導(dǎo)致冶煉電耗大幅增加。此外，含鈦高爐渣為典型短渣，熔點高，流動性差，同時由于冶煉過程中生成的高熔點的碳化鈦呈彌散狀態(tài)分布在熔池內(nèi)部并隨著冶煉過程不斷向爐底富集，造成泡沫渣和爐底上漲等異常爐況，同時嚴(yán)重影響出渣。中國專利CN101168801A公開了一種含鈥原料還原碳化過程的泡沫渣控制方法，但采用該方法不利于發(fā)揮電爐功率，電爐冶煉強度通常不足額定功率的50%，不利于節(jié)能降耗和規(guī)?；a(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的在于提供一種生產(chǎn)碳化鈦渣的方法，該方法能夠改善高溫碳化過程中碳質(zhì)還原熔池的滲碳效果，從而能夠容易地控制冶煉終點。本發(fā)明的另一目的在于提供一種生產(chǎn)碳化鈦渣的方法，該方法能夠減少泡沫渣和爐底上漲等異常爐況。才艮據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)碳化鈦渣的方法包括以下步驟用反應(yīng)器加熱含有第一含鈦礦物、第二含鈦礦物與包含碳質(zhì)還原劑和第三含鈦礦物的球團(tuán)的原料混合物，使碳質(zhì)還原劑與第一含鈦礦物、第二含鈦礦物、第三含鈦礦物中的鈦氧化物和鐵氧化物反應(yīng)分別生成碳化鈦和鐵單質(zhì)。沖艮據(jù)本發(fā)明的一方面，第一含鈦礦物是高爐冶煉釩鈦磁鐵礦副產(chǎn)的爐渣，第一含鈦礦物的Ti02質(zhì)量含量為15%~28%，全4失含量為3%~10%。根據(jù)本發(fā)明的一方面，第二含鈦礦物的全鐵含量是5%35%,第三含鈦礦物的全鐵含量是5%~35%。根據(jù)本發(fā)明的一方面，第二含鈥礦物的Ti02質(zhì)量含量是10%~40%,第三含鈦礦物的Ti02質(zhì)量含量是10%~40%。根據(jù)本發(fā)明的一方面，第二含鈦礦物是〗氐品位鈦礦、鈦渣冶煉除塵系統(tǒng)捕集的收塵灰、用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈦磁鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)熔分所生產(chǎn)的鈦渣中的至少一種，第三含鈦礦物是低品位鈦礦、鈦渣冶煉除塵系統(tǒng)捕集的收塵灰、用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈦磁鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)熔分所生產(chǎn)的鈦渣中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的一方面，碳質(zhì)還原劑包括焦炭、無煙煤、石油焦、煉鋼增碳劑中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的一方面，球團(tuán)的含水量不大于5%，干球堆積密度不小于1.5g/cm3。根據(jù)本發(fā)明的一方面，碳質(zhì)還原劑占碳質(zhì)還原劑與第三含鈦礦物總量的20%~50%,第三含鈦礦物占碳質(zhì)還原劑與第三含鈥礦物總量50%80%。根據(jù)本發(fā)明的一方面，反應(yīng)器為電爐，該方法包括在加熱原料混合物之前將第二含鈥礦物和溫度為900。C1450。C的第一含鈦礦物裝入電爐，之后使加入的物料升溫，在升溫至165(TC1700。C時，向電爐加入^^團(tuán)的一部分，在145(TC1750。C下進(jìn)行碳化，在碳化的過程中加入剩余的球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，反應(yīng)器為電爐，該方法包括在加熱原料混合物之前將第二含鈥礦物和溫度為90(TC1450。C的第一含鈥礦物裝入電爐，之后使加入的物料升溫，在升溫至1650。C170(TC中的預(yù)定溫度的過程中，向電爐加入球團(tuán)的一部分，在1450。C1750。C下進(jìn)行碳化，在碳化的過程中加入剩余的球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，將第二含鈥礦物和溫度為900。C145(TC的第一含鈦礦物裝入電爐的步驟包括首先將冷態(tài)的第二含鈦礦物加入電爐，然后將溫度為900。C145(TC的第一含鈦礦物裝入電爐。根據(jù)本發(fā)明的一方面，第二含鈦礦物的Ti02質(zhì)量含量是10%~40%,第三含鈦礦物的Ti02質(zhì)量含量是10%~40%,第一含鈥礦物占第一含鈦礦物、第二含鈦礦物和第三含鈦礦物總量的50%70%，第二含鈦礦物和第三含鈦礦物的總量占第一含鈦礦物、第二含鈦礦物和第三含鈦礦物總量的30%~50%。根據(jù)本發(fā)明的一方面，第二含鈥礦物和第三含4太礦物的Ti02質(zhì)量含量相同，第三含鈥礦物占第二含鈥礦物和第三含鈦礦物總量的50%80%,第二含鈦礦物占第二含4太礦物和第三含鈥礦物總量—的20%~50%。根據(jù)本發(fā)明的一方面，碳質(zhì)還原劑中碳的量是碳與第一含鈦礦物、第二含鈦礦物、第三含鈦礦物中的4太氧化物反應(yīng)生成TiC和CO的理論耗^友量以及碳與第一含鈦礦物、第二含鈦礦物、第三含鈦礦物中的鐵氧化物反應(yīng)生成Fe單質(zhì)和CO的理論耗碳量之和的135%~150%。具體實施方式下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的碳化鈦渣的生產(chǎn)方法。根據(jù)本發(fā)明的碳化鈦渣的生產(chǎn)方法包括用反應(yīng)器加熱含有第一含鈦礦物、第二含鈦礦物和球團(tuán)的原料混合物，該^^團(tuán)包含碳質(zhì)還原劑和第三含鈦礦物，通過加熱使碳質(zhì)還原劑與第一含鈦礦物、第二含鈦礦物、第三含鈥礦物中的鈦氧化物和鐵氧化物反應(yīng)分別生成碳化鈦和鐵單質(zhì)。這里使用的術(shù)語"第一"、"第二"和"第三"僅是用來將各種含鈦礦物區(qū)分開來，并不意圖限定含鈦礦物的性質(zhì)，更不意圖限制本發(fā)明的范圍。第一含鈦礦物可以是高爐冶煉釩鈥磁鐵礦副產(chǎn)的爐渣(也稱作含鈦高爐渣)，其化學(xué)組成如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>然而，本發(fā)明所使用的含鈦高爐渣不限于高爐冶煉釩鈦磁鐵礦后的爐渣，例如可以是高爐冶煉鈦鐵礦后的爐渣。并且，含鈦高爐渣中的Ti02含量不限于15%28%,TFe含量不限于3%10%，可以使用Ti02含量更高或更低、TFe含量更高或更低的含鈦高爐渣。本說明書中提到的含量均為質(zhì)量百分比含量。第二含鈦礦物和第三含鈦礦物包括低品位鈦礦、鈥渣冶煉除塵系統(tǒng)捕集的收塵灰、用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈥/磁鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)'溶分所生產(chǎn)的鈥渣或其混合物。第二含鈥礦物的TFe含量可以是5%~35%，Ti02含量可以是10%~40%;第三含鈦礦物的TFe含量可以是5%35%，Ti02含量可以是10%40%。第二含鈥礦物和第三含鈦礦物可以相同或者不同。低品位鈦礦通常指市場價值低、鐵鈦氧化物總量小于80%的鈦礦，包括原生鈦礦、選鈦尾礦等。低品位鈦礦的TFe含量可以是15%~30%，1102含量可以是10%~35%。鈦渣冶煉除塵系統(tǒng)捕集的收塵灰的TFe含量可以是20%~30%，Ti02含量可以是10%~35%。用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈥磁鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)熔分所生產(chǎn)的鈦渣的TFe含量可以是5。/。15。/。，Ti02含量可以是35%~40%。低品位鈥礦、鈦渣冶煉除塵系統(tǒng)捕集的收塵灰通常為粉礦，其粒度通常為200目以下的占80%以上；然而，上述礦物的粒度不限于此，可以使用粒度更小的粉礦或者粒度更大的粉礦或塊礦。-友質(zhì)還原劑包括焦炭、無煙煤、石油焦、煉鋼增碳劑中的一種或其混合物。碳質(zhì)還原劑的粒度可以與制備球團(tuán)所用的第三含鈦礦物的粒度相當(dāng)，例如200目以下的可以占80%以上；然而，碳質(zhì)還原劑的粒度不限于此，可以使用粒度更小或更大的碳質(zhì)還原劑?？墒褂贸Ｓ玫脑烨蚍椒▉碇苽浒假|(zhì)還原劑與第三含鈦礦物的球團(tuán)。例如，可使用圓盤造球機或壓5求一幾來制備濕3求，然后采用干燥設(shè)備(例如電爐煙氣還原裝置)在900。C1250。C下對濕球進(jìn)行干燥?？梢允垢稍锖蟾汕虻暮坎淮笥?%,千球堆積密度不小于1.5g/cm3,這樣可以有效避免球團(tuán)在后續(xù)的電爐冶煉過程中的爆炸性粉碎。碳質(zhì)還原劑可占碳質(zhì)還原劑與第三含鈦礦物總量的20%~50%,第三含鈦礦物可占碳質(zhì)還原劑與第三含4U戶物總量的50%80%,選擇這些范圍的目的主要在于確保球團(tuán)密度達(dá)到設(shè)計值，即通常在1.5g/cmS以上。此外，如果碳質(zhì)還原劑和第三含鈦礦物的含量不在上述范圍內(nèi)，則難以保障碳質(zhì)還原劑在電爐內(nèi)的滲碳效果。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，基于碳質(zhì)還原劑和第三含鈦礦物的總重量為100%，i^團(tuán)還可以外加1%~3%的粘結(jié)劑，粘結(jié)劑可以選用瀝青粉與膨潤土的混合物。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以采用電爐作為碳化反應(yīng)的反應(yīng)器。首先，可以通過電爐爐體上部的加料料倉向電爐加入冷態(tài)(例如常溫下)的第二含鈥礦物。然后，可通過渣罐車傾爐裝置向電爐加入溫度為90(TCM50。C的熱態(tài)含鈦高爐渣。因為第二含鈥礦物通常的粒度在200目以下并且處于冷態(tài)，所以如果在后期的冶煉過程中或在加入熱態(tài)含鈥高爐渣之后加入冷態(tài)的第二含鈦礦物，則容易造成粉塵污染并且飛揚損失非常大。此外，先加入冷態(tài)第二含鈦礦物可以保護(hù)爐底，防止熱態(tài)含4太高爐渣入爐過程對爐底耐火材料的損害和沖擊。因此，優(yōu)選地首先加入冷態(tài)第二含鈦礦物，再加入熱態(tài)含鈦高爐渣。如果冷態(tài)第二含鈦礦物的粒度足夠大，或者根據(jù)生產(chǎn)要求需要補加冷態(tài)第二含鈦礦物時，可以同時加入冷態(tài)第二含4太礦物和熱態(tài)含鈦高爐渣，或者在熱態(tài)含鈥高爐渣加入完成后加入冷態(tài)第二含^^礦物。另外，在使用溫度與熱態(tài)含鈥高爐渣的入爐溫度相當(dāng)?shù)臒釕B(tài)第二含鈦礦物的情況下，可以在加入熱態(tài)含鈦高爐渣之后、之前或同時加入該熱態(tài)第二含鈦礦物。高爐冶煉釩鈦磁鐵礦產(chǎn)生的高爐渣出爐后可以不經(jīng)過完全冷卻，直接用作本發(fā)明生產(chǎn)碳化鈦渣的方法的原料；然而，本發(fā)明不限于此，可以將冷態(tài)的含鈦高爐渣加熱后用作本發(fā)明的方法的原料。溫度高于1250。C的含鈦高爐渣具有良好的流動性；900。C125(TC的含鈦高爐渣處于流動性缺失(渣體結(jié)殼或凝結(jié))和流動性良好之間的狀態(tài)，可以通過傾翻裝置或化罐措施實現(xiàn)900。C1250。C的含鈥高爐渣的入爐。之后，使加入的物料升溫，在升溫至1650。C1700。C時，向電爐加入包含碳質(zhì)還原劑與第三含鈥礦物的球團(tuán)，進(jìn)行冶煉。電爐內(nèi)的反應(yīng)包括Ti02+3C=TiC+2COFeO+C=Fe+COFe203+3C=2Fe+3CO。在確定碳質(zhì)還原劑的用量時，參照上述反應(yīng)，對第二含鈥礦物、含鈦高爐渣、第三含鈥礦物中的Ti02、FeO、Fe203進(jìn)^f亍理論耗碳量計算，實際需求8量為理i侖一4碳量的135%150%,進(jìn)而確定^l團(tuán)的加入量。通常含鈦礦物經(jīng)碳化后，對賦存在碳化鈦渣中的TiC有技術(shù)要求，即要保證回收含鈦礦物中的Ti的回收率足夠高。如果碳質(zhì)還原劑中的C的量小于理論耗碳量的135%,則Ti02轉(zhuǎn)化為TiC的程度不夠，即Ti02的回收率不能達(dá)到工藝要求。如果碳質(zhì)還原劑中的C的量大于理論耗碳量的150%,則Ti02轉(zhuǎn)化為TiC的程度提高，但是轉(zhuǎn)化率會達(dá)到經(jīng)濟碳化率以上，從而引起以下問題電耗急劇增加，對工藝的經(jīng)濟性不利；過多的碳質(zhì)還原劑勢必引起燒損，最終增加除塵系統(tǒng)的運行負(fù)荷。此外，過多的碳質(zhì)還原劑本身提高了工藝成本，對工藝的經(jīng)濟性不利。因為需要通過碳質(zhì)還原劑的加入來控制爐內(nèi)反應(yīng)速度，控制泡沫渣等異常爐況，所以可以在熔體達(dá)到反應(yīng)條件(例如適于發(fā)生碳化反應(yīng)的溫度1650。C1700。C和適于發(fā)生碳化反應(yīng)的流動性)時加入包含碳質(zhì)還原劑與第三含鈥礦物的球團(tuán)的一部分(例如50%~85%)，然后在石友化過程中分批加入包含碳質(zhì)還原劑與第三含鈥礦物的球團(tuán)，以更好地控制爐內(nèi)反應(yīng)速度。另外，還可以在加入第二含4太礦物和第一含鈦礦物之后升溫到預(yù)定溫度(例如1650°C1700°C中的某個溫度)的過程中加入包含碳質(zhì)還原劑與第三含鈦礦物的球團(tuán)。在已加入電爐的原料保持熱態(tài)的情況下加入碳質(zhì)還原劑，可以縮短還原劑的預(yù)熱時間，延長整體碳化的時間，從而有效控制反應(yīng)速度，控制電爐體系短期煙氣產(chǎn)生量，還可以在一定程度上抑制泡沫渣的產(chǎn)生。此外，在已加入電爐的原料保持熱態(tài)的情況下加入碳質(zhì)還原劑，減少了還原劑的燒損。含鈦原料(即第一含鈦礦物、第二含鈦礦物和第三含鈦礦物)的用量根據(jù)碳化鈦渣成品中的碳化鈦的含量來確定。此外，在含4太高爐渣的Ti02含量為15%28%，第二含鈦礦物和第三含鈦礦物的Ti02含量為10%~40%的情況下，按照現(xiàn)有碳化鈦渣低溫氯化的工藝要求，含鈥高爐渣占含鈦原料總量的50%~70%，第二含鈦礦物和第三含鈦礦物總量占含鈦原料總量的30%~50%。在第二含鈦礦物和第三含鈦礦物的Ti02含量相同的情況下，第三含鈥礦物占第二含4太礦物和第三含鈦礦物總量的50%~80%，第二含鈦礦物占第二含鈦礦物和第三含鈦礦物總量的20%~50%。在首先加入第二含鈦礦物的情況下，選擇上述數(shù)值范圍(50%~80%,20%50%)的目的在于有效保護(hù)電爐爐底，有效抑制爐底上漲。碳化反應(yīng)為逐級還原反應(yīng)，其理論溫度范圍為1200°C~1727°C,溫度過高則含鈦高爐法中的CaO、MgO的反應(yīng)趨勢加強，所以生成碳化鈦的碳化反應(yīng)通常稱為高溫選擇性碳化。本發(fā)明的方法的冶煉溫度控制為I450°C1750°C。選擇145(TC175(TC的目的在于其部分地適于理論反應(yīng)溫度的范圍；此外，適當(dāng)提高溫度界區(qū)，可以提高冶煉過程熔渣過熱度，強化反應(yīng)的動力學(xué)條件，即熔體在爐內(nèi)的透氣性和流動性更佳。根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)碳化鈦渣的方法，在包含碳質(zhì)還原劑與第三含鈦礦物的球團(tuán)入爐后，碳質(zhì)還原劑和第三含鈦礦物的Ti02反應(yīng)的程度與分別加入碳質(zhì)還原劑和含鈥高爐渣時碳質(zhì)還原劑與Ti02的反應(yīng)程度相比大大提高。此外，包含碳質(zhì)還原劑與第三含鈦礦物的球團(tuán)的密度比碳質(zhì)還原劑自身的密度大，因此能夠使碳質(zhì)還原劑與單獨加入的第二含鈦礦物與含鈦高爐渣有效地混合。綜合上述兩個方面，根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)碳化鈦渣的方法能夠改善高溫碳化過程中碳質(zhì)還原熔池的滲碳效果，從而能夠容易地控制冶煉終點。當(dāng)向電爐加入包含碳質(zhì)還原劑與第三含4太礦物的球團(tuán)時，碳質(zhì)還原劑首先將球團(tuán)中的第三含鈦礦物、單獨加入的第二含鈦礦物和含鈦高爐渣中的鐵氧化物還原成鐵(更具體地講，首先將第三含鈦礦物中的鐵氧化物還原成鐵)，生成的鐵水逐漸富集并沉積在(或占據(jù))爐底。由于鐵水的熔點比碳化鈦低得多，因此在冶煉過程中爐底能夠保持較好的流動性。因此，根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)碳化鈦渣的方法能夠減少泡沫渣和爐底上漲等異常爐況，有利于出渣?？梢圆捎靡韵聝煞N方法確定冶煉終點。第一種方法是在穩(wěn)定加料(原輔材料及電耗參數(shù)等工藝技術(shù)條件基本穩(wěn)定，操作順行)的情況下，制定碳化渣碳化率—冶煉時間(冶煉電耗)曲線，根據(jù)要求的碳化率確定冶煉終點。關(guān)于第二種方法，因為碳化鈦在碳化鈦渣中通常以暗灰色狀態(tài)賦存，所以可參照電爐冶煉高鈦渣冶煉終點判別模式依據(jù)經(jīng)驗判斷冶煉終點。采用上述兩種方法確定冶煉終點通常不是非常準(zhǔn)確，但是在碳化鈦渣作為后續(xù)低溫氯化的原料的情況下，碳化渣中碳化鈦的含量要求并不是十分嚴(yán)格，通?？刂圃?0%~20%之間即可滿足后續(xù)低溫氯化的工藝要求。出渣時的碳化鈦渣的溫度可控制在175(TC以上，并盡可能快速出渣。下面描述本發(fā)明的碳化鈥渣的生產(chǎn)方法的具體實施例。實施例1:該實施例的方法使用的原料如下常溫下的選鈦尾礦3.5噸(t),其Ti02含量為32.50%,TFe含量為29.1%，粒度為200目(0.074mm)以下的占80%;10高爐冶煉釩鈥磁鐵礦副產(chǎn)的熱態(tài)含鈦高爐渣15t，其溫度為1235°C,Ti02含量為20.75%，F(xiàn)eO含量為2.5。/。，F(xiàn)e203含量為5.8%,MFe(金屬鐵)含量為2%;包含焦粉與選鈦尾礦的球團(tuán)，該球團(tuán)由4.2t焦粉、4.5t上述選鈦尾礦、175kg粘結(jié)劑、水經(jīng)壓球、干燥制備而成，粘結(jié)劑由100kg膨潤土和75kg瀝青粉組成，焦粉的固定碳含量為78.0%,該球團(tuán)的含水量為4%，干球堆積密度為1.55g/cm3。通過皮帶輸送裝置將3.5t上述常溫下的選4太尾礦加入9000kVA碳化電爐爐底，然后通過渣罐車傾爐裝置將15t上述熱態(tài)含鈦高爐渣加入電爐。使用吊車轉(zhuǎn)運爐體至冶煉位，輸入功率8500kW10000kW，送電使物料升溫至1650。C時加入包含焦粉與選鈦尾礦的球團(tuán)的總量的75%。之后，根據(jù)爐內(nèi)泡沫渣等異常爐況分批加入剩余的包含焦粉與選鈦尾礦的球團(tuán)。自第一次加入球團(tuán)開始，冶煉60分鐘，冶煉溫度保持在1650。C175(TC。出渣，測定成品碳化鈦渣的碳化鈦含量為18.0%。實施例2:該實施例的方法使用的原料如下常溫下的鈦渣電爐收塵灰4.0t，其Ti02含量為25.5%，TFe含量為27.1%,粒度為200目(0.074mm)以下的占90.5%;高爐冶煉釩鈥磁鐵礦副產(chǎn)的熱態(tài)含鈦高爐渣18t,其溫度為1275°C，Ti02含量為21.45%，F(xiàn)eO含量為2.4。/。，F(xiàn)e203含量為6.2%,MFe含量為3%;包含無煙煤與鈦渣電爐收塵灰的球團(tuán)，該球團(tuán)由4.5t無煙煤、6.5t上述鈦渣電爐收塵灰、200kg粘結(jié)劑、水經(jīng)壓球、干燥制備而成，粘結(jié)劑由155kg膨潤土和45kg瀝青粉組成，無煙煤的固定碳含量為80.5%,該球團(tuán)的含水量為3%，干5泉堆積密度為1.60g/cm3。通過人工裝袋將4.0t上述常溫下的鈦渣電爐收塵灰加入9000kVA碳化電爐爐底，然后通過渣罐車傾爐裝置將18t上述熱態(tài)含鈦高爐渣加入電爐。使用吊車轉(zhuǎn)運爐體至冶煉位，輸入功率8500kW10000kW,送電用65分鐘4吏物料升溫至1700°C，在升溫過程中均勻加入包含無煙煤與鈦渣電爐收塵灰的球團(tuán)的總量的74%。在升溫至170(TC之后，在165(TC1750。C下碳化205分鐘，碳化過程中根據(jù)爐內(nèi)泡沫渣等異常爐況分批加入剩余的包含無煙煤與鈦渣電爐收塵灰的球團(tuán)。出渣，測定成品碳化鈦渣的碳化鈦含量為15.75%。實施例3:該實施例的方法使用的原料如下用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈥磁鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)熔分爐熔分所生產(chǎn)的熱態(tài)鈦渣5t，其溫度為1550°C，Ti02含量為35%，TFe含量為12.5%;高爐冶煉釩鈦磁鐵礦副產(chǎn)的熱態(tài)含鈦高爐渣15t,其溫度為1425°C，Ti02含量為22.5%,FeO含量為2.5%,Fe203含量為5.3%,MFe含量為2.0%;包含煉鋼增碳劑與用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈦磁鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)熔分爐熔分所生產(chǎn)的鈦渣的球團(tuán)，該球團(tuán)由5t煉鋼增碳劑、7.5t用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈥磁鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)熔分所生產(chǎn)的冷態(tài)鈦渣、220kg粘結(jié)劑、水經(jīng)壓球、干燥制備而成，粘結(jié)劑由165kg膨潤土和55kg瀝青粉組成，煉鋼增碳劑的固定碳含量為88.5%,該冷態(tài)鈦渣的Ti02含量為35%，TFe含量為12.5%,粒度為200目(0.074mm)以下的占75%，該球團(tuán)的含水量為3.6%，干球堆積密度為1.78g/cm3。通過移動渣車將9000kVA碳化電爐轉(zhuǎn)運至高爐下渣口接取上述熱態(tài)含鈦高爐渣15t;接渣完成后進(jìn)入熔分爐出渣側(cè)，通過出渣槽向9000kVA碳化電爐轉(zhuǎn)入5t上述熱態(tài)熔分鈦渣；使電爐爐體直接返回碳化冶煉位送電升溫，輸入功率8500kW10000kW，用60分鐘使物料升溫至1750°C,在升溫過程中均勻加入上述包含煉鋼增碳劑和冷態(tài)熔分鈦渣的球團(tuán)10t。在升溫至1750°C之后，在1650。C1750。C下碳化210分鐘，碳化過程中根據(jù)爐內(nèi)泡沫渣等異常爐況分批加入剩余的包含煉鋼增碳劑和冷態(tài)熔分鈦渣的球團(tuán)。出渣，測定成品碳化鈦渣的碳化鈦含量為19.85%。權(quán)利要求1、一種生產(chǎn)碳化鈦渣的方法，其特征在于包括以下步驟用反應(yīng)器加熱含有第一含鈦礦物、第二含鈦礦物與包含碳質(zhì)還原劑和第三含鈦礦物的球團(tuán)的原料混合物，使碳質(zhì)還原劑與第一含鈦礦物、第二含鈦礦物、第三含鈦礦物中的鈦氧化物和鐵氧化物反應(yīng)分別生成碳化鈦和鐵單質(zhì)。2、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第一含鈦礦物是高爐冶煉釩鈦磁鐵礦副產(chǎn)的爐渣，第一含鈥礦物的Ti02質(zhì)量含量為15%~28%，全鐵含量為3%~10%。3、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第二含鈥礦物的全鐵含量是5%~35%，第三含鈦礦物的全4失含量是5%~35%。4、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于第二含鈥礦物的Ti02質(zhì)量含量是10%40%,第三含鈥礦物的Ti02質(zhì)量含量是10%40%。5、如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于第二含鈦礦物是低品位鈦礦、鈦渣冶煉除塵系統(tǒng)捕集的收塵灰、用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈦磁鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)熔分所生產(chǎn)的鈦渣中的至少一種，第三含鈦礦物是低品位鈦礦、鈦渣冶煉除塵系統(tǒng)捕集的收塵灰、用轉(zhuǎn)底爐還原釩鈥;茲鐵礦所得的金屬化球團(tuán)經(jīng)熔分所生產(chǎn)的鈦渣中的至少一種。6、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于碳質(zhì)還原劑包括焦炭、無煙煤、石油焦、煉鋼增碳劑中的至少一種。7、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述球團(tuán)的含水量不大于5%，干5求堆積密度不小于1.5g/cm3。8、如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于碳質(zhì)還原劑占碳質(zhì)還原劑與第三含鈦礦物總量的20%~50%，第三含鈦礦物占-友質(zhì)還原劑與第三含鈦礦物總量50%80%。9、如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于反應(yīng)器為電爐，所述方法包括在加熱原料混合物之前將第二含鈥礦物和溫度為900。C145(TC的第一含鈦礦物裝入電爐，之后使加入的物料升溫，在升溫至1650。C1700。C時，向電爐加入所述3求團(tuán)的一部分，在1450。C1750。C下進(jìn)^^友化，在石友化的過程中加入剩余的球團(tuán)。10、如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于反應(yīng)器為電爐，所述方法包括在加熱原料混合物之前將第二含鈥礦物和溫度為900。C1450。C的第一含鈦礦物裝入電爐，之后使加入的物料升溫，在升溫至165(TC170(TC中的預(yù)定溫度的過程中，向電爐加入所述球團(tuán)的一部分，在1450。C1750。C下進(jìn)行碳化，在碳化的過程中加入剩余的球團(tuán)。11、如權(quán)利要求9或IO所述的方法，其特征在于將第二含鈦礦物和溫度為90(TC145(TC的第一含鈥礦物裝入電爐的步驟包括首先將冷態(tài)的第二含鈦礦物加入電爐，然后將溫度為90(TC1450。C的第一含鈦礦物裝入電爐。12、如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于第二含鈥礦物的Ti02質(zhì)量含量是10%40%，第三含鈥礦物的Ti02質(zhì)量含量是10%~40%,第一含鈦礦物占第一含鈥礦物、第二含鈦礦物和第三含鈦礦物總量的50%70%，第二含鈦礦物和第三含鈦礦物的總量占第一含鈦礦物、第二含鈦礦物和第三含鈦礦物總量的30%~50%。13、如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于第二含鈦礦物和第三含鈦礦物的Ti02質(zhì)量含量相同，第三含鈥礦物占第二含鈦礦物和第三含鈦礦物總量的50%~80%，第二含鈦礦物占第二含鈦礦物和第三含鈦礦物總量的20%~50%。14、如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于碳質(zhì)還原劑中碳的量是碳與第一含鈦礦物、第二含鈦礦物、第三含鈦礦物中的鈥氧化物反應(yīng)生成TiC和CO的理論耗碳量以及碳與第一含鈥礦物、第二含鈦礦物、第三含鈦礦物中的鐵氧化物反應(yīng)生成Fe單質(zhì)和CO的理論耗碳量之和的135%150%。全文摘要本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)碳化鈦渣的方法，該方法包括以下步驟用反應(yīng)器加熱含有第一含鈦礦物、第二含鈦礦物與包含碳質(zhì)還原劑和第三含鈦礦物的球團(tuán)的原料混合物，使碳質(zhì)還原劑與第一含鈦礦物、第二含鈦礦物、第三含鈦礦物中的鈦氧化物和鐵氧化物反應(yīng)分別生成碳化鈦和鐵單質(zhì)。該方法能夠改善高溫碳化過程中碳質(zhì)還原熔池的滲碳效果，從而能夠容易地控制冶煉終點；此外，該方法還能夠減少泡沫渣和爐底上漲等異常爐況。文檔編號C22B5/10GK101665871SQ20091018043公開日2010年3月10日申請日期2009年10月14日優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日發(fā)明者周玉昌,張繼東,良李,楊仰軍,趙青娥,陳建平,黃家旭申請人:攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司