Technologie zur Herstellung von Titanschlacke
Rohstoffe für die Titanschlackenproduktion
Titanschlacke wird aus Ilmenitkonzentraten gewonnen. Ilmenit ist ein natürliches Mineral, das bis zu 52,8 % Titan, bezogen auf Titandioxid, enthält.
Ilmenit ist eine Verbindung von Titanoxid mit Eisen. Ziel der ersten Produktionsstufe ist daher die Abtrennung von Titandioxid von Eisenoxiden. Hierzu wird Ilmenitkonzentrat in Erzwärmeöfen (OTF) in Gegenwart eines kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels (Holzkohle, Anthrazit, Koks) reduziert.
Welche Methoden gibt es zur Herstellung von Titanschlacke?
Technologische Operationen zur Herstellung von Titanschlacke
Es wird eine moderne, verbesserte Technologie zur Herstellung von Titanschlacke durch ein einstufiges Verfahren vorgeschlagen. Diese Technologie ist vollständig einsatzbereit.
Bei der Herstellung von Titanschlacke handelt es sich um den Prozess des Schmelzens von Ilmenitkonzentrat in Lichtbogenöfen (OTF) im halbgeschlossenen Modus unter Verwendung einer Pulvermischung, um Titanschlacke mit einem bestimmten Eisenoxidgehalt zu erhalten zugehöriges Metall.
Die wichtigsten Eigenschaften von Titanschlacken, die den Reduktionsschmelzprozess und die Fähigkeit zur vollständigen Trennung von Eisen und Schlacke sowie deren Abstich aus dem Ofen bestimmen, sind Zuverlässigkeit, Viskosität und elektrische Leitfähigkeit.
Ihre Gewinnung durch einen einstufigen periodischen Prozess umfasst die folgenden technologischen Vorgänge:
Transport, Lieferung und Lagerung von Rohstoffen;
Aufbereitung und Einspeisung des Gemisches, bestehend aus Ilmenitkonzentrat, Reduktionsmittel und in Zyklonen aufgefangenem Staub, in den OTF;
Reduzierung des Schmelzens der Mischung und Erhalten einer konditionierten Schmelze aus Schlacke und zugehörigem Metall im OTF;
Pfannengießen von Schlacke und dazugehörigem Metall;
Barrenguss;
Barrenkühlung;
Mahlen und magnetische Trennung von Titanschlacke;
Entschwefelung, Legierung und Karbonisierung von Begleitmetallen;
Barrengießen;
Lieferung von Titanschlacke und zugehörigen Metallen an Verbraucher;
Recycling von Abfallenergie.
Prozessablaufdiagramm des Titanschlacke-Schmelzprozesses
Von den Beladetrichtern werden Ilmenitkonzentrat und Reduktionsmittel getrennt über ein System von Bandförderern (Position 1) den Dosiertrichtern (Position 2-4) zugeführt. Die Bestandteile der Charge werden aus den Dosiertrichtern in berechneten Mengen in eine Pfanne (Position 5) dosiert, die auf einem Wagen auf einer Waage (Position 15) steht.
Die Befüllung der Beschickungsbehälter des Ofens (Positionen 61-6) und der Reduktionsmittelbehälter (Positionen 77-12), die zur Schlackeneinstellung dienen, erfolgt aus Pfannen (Position 5), die mit einem elektrischen Deckenkran transportiert werden (Position 14).
Die Beschickung des Erzwärmeofens (OTF) erfolgt aus den Ofentrichtern über eine Beschickungsrutsche. Staub, der in den Zyklonen des Prozess-GCP des OTF aufgefangen wird, wird mit der Charge in den Ofen eingespeist.
Zur Nachverbrennung der Reaktionsgase ist eine Nachbrennkammer vorgesehen (Pos. 101-3). Die Luftzufuhr zur Nachbrennkammer erfolgt über Ventilatoren (Pos. 111-3).
Die Prozessgasentnahme aus dem OTF erfolgt über ein System von Gaskanälen. Gase werden in Zyklonen (Pos. 12) und Schlauchfiltern (Pos. 13) von Staub gereinigt.
