一种控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法技术

本发明专利技术公开了控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法，当炉底上涨未超过反应炉的出渣口上限位置时，在熔化升温阶段，采用第一输入功率进行送电，第一输入功率为反应炉的额定功率的50～90％；在碳化还原阶段，降低输入功率至第二输入功率进行送电，第二输入功率为反应炉的额定功率的45～65％；在出炉排渣阶段，提高输入功率至第三输入功率进行送电，第三输入功率为反应炉的额定功率的75～95％，并控制出炉排渣后的炉底残渣量不超过反应炉的出渣口上限位置。当炉底上涨超过反应炉的出渣口上限位置时，进行化渣操作使炉底残渣量不超过反应炉的出渣口上限位置后进行生产。本发明专利技术有效地解决了还原过程中因碳化钛的沉积造成的炉底上涨问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法，当炉底上涨未超过反应炉的出渣口上限位置时，在熔化升温阶段，采用第一输入功率进行送电，第一输入功率为反应炉的额定功率的50～90％；在碳化还原阶段，降低输入功率至第二输入功率进行送电，第二输入功率为反应炉的额定功率的45～65％；在出炉排渣阶段，提高输入功率至第三输入功率进行送电，第三输入功率为反应炉的额定功率的75～95％，并控制出炉排渣后的炉底残渣量不超过反应炉的出渣口上限位置。当炉底上涨超过反应炉的出渣口上限位置时，进行化渣操作使炉底残渣量不超过反应炉的出渣口上限位置后进行生产。本专利技术有效地解决了还原过程中因碳化钛的沉积造成的炉底上涨问题。【专利说明】
本专利技术属于冶金
，涉及采用碳热还原法制备含碳化钛物料的工艺，更具体地讲，涉及。
技术介绍
碳化钛由于具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、高强度、高硬度、导热导电等优异性能，被用于制作金属陶瓷、切削刀具材料、耐磨耐火材料、耐热合金、硬质合金等，在冶金矿厂、机械、化工、微电子、航天航空和国防等高新技术行业有着广泛的应用。采用含钛氧化物的原料在电炉或矿热炉中通过高温碳热还原反应即可制备碳化钛，但所制的碳化钛通常纯度不够。若原料中含有过多的杂质，则碳热还原后的产品碳化钛浓度低、含量少，如单独提纯，不但工艺复杂而且成本较高。这样生产出来的含碳化钛的炉渣通常用作炼钢工业中的脱氧剂、耐火补炉料或者用作制备四氯化钛、氮化钛的原料。若采用的含钛氧化物原料是钛冶金生产过程中的一些低品位含钛废料，则不仅可提高钛利用率,还可大大提高企业竞争力。在采用高温碳热还原反应制备含碳化钛的炉渣及一些其他含碳化钛物料时，由于碳化钛是一种高熔点化合物(3160°C )，在碳热还原过程中，其呈固体颗粒存在于高温熔体中，再加上比重大，会向炉底沉降、富集，增加炉渣黏度。碳化钛的大量富集，使得炉底熔渣丧失流动性，当碳化过程结束后，堆积在底部的熔渣无法随上部炉渣熔体从炉内流出，残存在炉底，造成出炉不畅和出炉不尽的现象，导致炉底逐渐上涨。炉底上涨不但会降低炉容利用率，还容易给出渣过程带来不利影响。炉底残存的碳化钛炉渣冷凝固结在底部，像石头般坚硬且堵住出渣口，阻碍炉渣顺利流出，必须通过吹氧等措施使渣口附近的凝固体氧化熔融，打通细小出口后才能勉强排渣。并且，炉底上涨时的吹氧过程不但耗时耗气(通常长达半至一个小时)，最主要是这个漫长的过程会加剧碳化钛的沉降，造成恶性循环，以致死炉停产。例如，某试验厂在采用含钛废料碳热还原制备碳化钛的过程中，最高时炉底残留渣量达10余吨多，大大抑制了每一炉的加料量，炉底残渣还容易损耗电极，在耗氧量及耗电量严重增加的同时由于实在无法吹开出渣通道而最终被迫停止生产。冷却后的碳化渣硬度相当大，人工清炉工作强度高，劳动时间长，清炉过程中还会破坏炉体、炉口耐火材料，减少炉体使用寿命，只能重新修砌以开始新的生产。在生产过程中，严重的炉底上涨导致整个生产线不能连续正常运行，既降低了设备作业率，又影响了产量，大大降低了企业技术经济指标。因此，寻求一种因碳化钛或类似于碳化钛性质的物料造成的炉底上涨的控制技术，对生产这一类物料或熔渣的企业具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。 本专利技术的目的在于提供一种适用于解决含钛原料在电炉或矿热炉中通过高温碳热还原反应制备含碳化钛物料时炉底上涨问题的控制方法。为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了，所述碳化钛渣生产过程包括在反应炉内依次进行的熔化升温阶段、碳化还原阶段、出炉排渣阶段，当炉底上涨未超过反应炉的出渣口上限位置时，所述方法包括以下步骤:在熔化升温阶段，采用第一输入功率进行送电，所述第一输入功率为所述反应炉的额定功率的50~90% ;在碳化还原阶段，降低输入功率至第二输入功率进行送电，所述第二输入功率为所述反应炉的额定功率的45~65% ;在出炉排渣阶段，提高输入功率至第三输入功率进行送电，所述第三输入功率为所述反应炉的额定功率的75~95%，并控制出炉排渣后的炉底残渣量不超过反应炉的出渣口上限位置。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，所述反应炉的炉底为斜坡式炉底，所述斜坡式炉底的坡脚正对所述反应炉的出渣口。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，所述斜坡式炉底的坡面高50~200mm。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，所述反应炉中的电极处于低位以保证炉底熔渣的流动性。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，在控制堵口强度的情况下将反应炉的出渣口直径在正常设计值的基础上增大50~100mm，并控制出炉排渣阶段中的出渣口开口 时间为5~20min。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，采用第一输出功率送电时控制电流为额定电流的70~90%，采用第二输出功率送电时控制电流为额定电流的55~75%，采用第三输出功率送电时控制电流为额定电流的75~90%且所述第三输出功率的送电持续时间控制为15~30min。本专利技术的另一方面提供了，所述碳化钛渣生产过程包括在反应炉内依次进行的熔化升温阶段、碳化还原阶段、出炉排渣阶段，当炉底上涨超过反应炉的出渣口上限位置时，所述方法包括以下步骤:进行化渣操作使炉底残渣量不超过反应炉的出渣口上限位置后进行碳化钛渣生产；在熔化升温阶段，采用第一输入功率进行送电，所述第一输入功率为所述反应炉的额定功率的50~90% ;在碳化还原阶段，降低输入功率至第二输入功率进行送电，所述第二输入功率为所述反应炉的额定功率的45~65% ;在出炉排渣阶段，提高输入功率至第三输入功率进行送电，所述第三输入功率为所述反应炉的额定功率的75~95%，并控制出炉排渣后的炉底残渣量不超过反应炉的出渣口上限位置。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，所述化渣操作包括在反应炉内依次进行的熔化升温阶段、碳化还原阶段、出炉排渣阶段，并且具体包括以下步骤:控制每炉的加料量大于或等于正常加料量的1/3并小于最大加料量与炉底残渣量的差值；在化渣操作的熔化升温阶段，采用第四输出功率进行送电，所述第四输入功率为额定功率的70~90%，并延长熔化升温的时间以使炉底凝固的残渣成为流动的热态熔渣，在物料熔化后，加入碳质还原剂并控制碳质还原剂的加入量小于或等于正常加入量的2/3。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，所述化渣操作包括一炉或多炉。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，所述反应炉的炉底为斜坡式炉底，所述斜坡式炉底的坡脚正对所述反应炉的出渣口。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，所述斜坡式炉底的坡面高50~200mm。根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，所述反应炉中的电极处于低位以保证炉底熔渣的流动性。 根据本专利技术的控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法的一个实施例，在控制堵口强度的情况下将反应炉的出渣口直径在正常设计值的基础上增大50~100mm，并控制出炉排渣阶段中的出渣口开口时间为5~20min。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制碳化钛渣生产过程炉底上涨的方法，所述碳化钛渣生产过程包括在反应炉内依次进行的熔化升温阶段、碳化还原阶段、出炉排渣阶段，当炉底上涨未超过反应炉的出渣口上限位置时，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在熔化升温阶段，采用第一输入功率进行送电，所述第一输入功率为所述反应炉的额定功率的50～90％；在碳化还原阶段，降低输入功率至第二输入功率进行送电，所述第二输入功率为所述反应炉的额定功率的45～65％；在出炉排渣阶段，提高输入功率至第三输入功率进行送电，所述第三输入功率为所述反应炉的额定功率的75～95％，并控制出炉排渣后的炉底残渣量不超过反应炉的出渣口上限位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵青娥，张继东，杨仰军，周玉昌，黄家旭，李良，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51