采用直线移动床预还原－竖炉熔分工艺制备钒铁金属间化合物和钛渣的方法

摘要

本发明公开了一种采用直线移动床预还原-竖炉熔分工艺制备钒铁金属间化合物和钛渣的方法，该方法首先将原料配制成粉状混合料，然后对粉状混合料进行制球，并对球团进行干涉处理，经干燥后的球团经直线移动床预还原处理后进入竖炉中进行熔分处理，从而得到钒铁金属间化合物材料和钛渣。本发明的方法制备工艺简单可控，生产成本低廉。

主权项

一种采用直线移动床预还原－竖炉熔分工艺制备钒铁金属间化合物和钛渣的方法，其特征在于包括有下列步骤：步骤一：制混料将钒钛铁混合矿、粘结剂、还原剂和水采用机械搅拌球磨机中进行混合30分钟～60分钟，得到混合炉料；用量：1000公斤的钒钛铁混合矿中加入粘结剂3公斤～5公斤、还原剂100公斤～150公斤和水50公斤～100公斤；粘结剂为聚阴离子纤维素、木质素磺酸钠、腐殖酸钠；还原剂为石油焦、木炭；步骤二：制球将混合炉料在球团成型机上压成直径为4厘米、厚度为3厘米的球团，压力为30MPa～60MPa；采用电热干燥箱对球团进行干燥脱水，球团含水量降到1%以下，制得干燥球团；干燥温度为120℃～150℃，时间为1小时～3小时；步骤三：预还原金属化球团将干燥球团置于平面双向直线移动床上，并吹入煤气在移动过程中进行预还原40min～80min，制得还原后的球团；平面双向直线移动床上移动着多个盛装干燥球团的台车，台车四面有炉壁，有利于球团的装料和卸料，加热炉长度L＝4米，台车运行速度0.1m/min～0.2m/min；预热区的温度设置为600℃～1250℃，还原区的温度设置为1250℃～1450℃，冷却区的温度设置为600℃～1200℃；步骤四：竖炉熔分钒铁金属间化合物和钛渣还原后的金属化球团在高温传送机的运输过程中，被输入改进型竖炉中，在1500℃～1650℃条件下，得到熔融钒铁金属间化合物和钛渣；所述钒铁金属间化合物的产率为40%～50%；改进型竖炉是在现有竖炉上增加了喷枪、引风机、篦子；篦子将竖炉的炉体分为熔分区域和盛铁炉缸两个部分，在煤气喷枪和煤粉喷枪提供的燃料条件上，使连续进入的还原后球团被熔炼分离；由于钛和钒是以氧化物的形式存在于熔化的铁水中，故经篦子流入盛铁炉缸中，最后经出料口排出竖炉，而篦子之上剩下的主要成分为高钛渣的渣料将从渣口排出；其中一个喷枪喷入的煤粉在另一喷枪喷入的煤气在燃烧过程 中，也对还原后球团进行了再次的还原；同时也在竖炉风口前形成熔分回旋区，炉内粉煤燃烧，为竖炉内金属化球团深度还原和熔分提供热量，篦子以下为液态钒铁水；喷枪用于实现向炉内连续供物料，该物料是燃料、辅料、助剂；引风机用于实现将反应过程中产生的气体排出炉外；篦子用于实现将熔融状态下的熔分物漏入盛铁炉缸中，而未经熔化的钛渣将在篦子上方；还原后球团经进料口连续进入改进型竖炉中的熔分区，同时喷枪喷射出的煤气和煤矿粉在熔分区燃烧，燃烧产生的热量足够让还原后球团熔化，使单质的铁水、钒水和氧化物形式存在的钛、钒分离。