Vienpakopės periodinės titano šlako gamybos technologijos privalumai

Šiuo metu titano šlako, turinčio didelį TiO2 kiekį (80 % ir daugiau), gamyba pasirodė esanti įmanoma ir ekonomiškai perspektyvi tik rūdos šiluminėse krosnyse.

Vieno etapo gamyba turi keletą pranašumų, palyginti su kitais sintetinio rutilo gavimo būdais. Dviejų etapų yra sunkesnis, nes sumažinamas skrudinimas ir rūgštinis išplovimas, susidaro didelis kiekis pavojingų skystų atliekų ir reikalauja didesnių finansinių investicijų. Sintetinio rutilo lydymas vienpakopiu metodu yra perspektyvus dėl jo ekonominio naudingumo (sumažinančios gamybos kaštus), galimybės kontroliuoti technologinį procesą, galimybės gauti kokybišką produkciją.

Procesas Redukcinio lydymo rūdos-terminėse krosnyse parametrai

Įkrovos už redukcinį lydymą rūdos-terminėse krosnyse rūšys

Redukciniam ilmenito koncentrato lydymui rūdos-terminėse krosnyse naudojamas dviejų tipų užpildų mišinys – briketinis ir miltelių pavidalo.

Norint geriau panaudoti reduktorių, sumažinti dulkių išmetimą ir sumažinti specifinį energijos suvartojimą, pravartu dirbti su briketų įkrova. Tačiau sunkumų kyla dėl briketų sulipimo ir jų sucementavimo verdant lydalui, dėl kurio sutrinka įkrovos pralaidumas.

Todėl pramoninėje praktikoje taip pat buvo sukurtas kombinuotas užtaisas – briketų ir miltelių užtaisų mišinys. Santykis tarp jų priklauso nuo titano koncentrato tipo. Miltelių pavidalo įkrovos kiekis svyruoja nuo 30 iki 50%.

Briketai gaminami naudojant ritininius presus, kuriuose kaip rišiklis naudojamas sulfidinis skystis.

Rūdinių-terminių krosnių tipai ir joms keliami reikalavimai

Titano šlakams lydyti buvusios SSRS šalyse (Ukraina, Kazachstanas, Rusija) naudojamos trijų elektrodų rūdos šiluminės krosnys su šios galios transformatoriais:

Norint geriau panaudoti reduktorių, sumažinti dulkių išmetimą ir sumažinti specifinį energijos suvartojimą, pravartu dirbti su briketų įkrova. Tačiau sunkumų kyla dėl briketų sulipimo ir jų sucementavimo verdant lydalui, dėl kurio sutrinka įkrovos pralaidumas.

Todėl pramoninėje praktikoje taip pat buvo sukurtas kombinuotas užtaisas – briketų ir miltelių užtaisų mišinys. Santykis tarp jų priklauso nuo titano koncentrato tipo. Miltelių pavidalo įkrovos kiekis svyruoja nuo 30 iki 50%.

Briketai gaminami naudojant ritininius presus, kuriuose kaip rišiklis naudojamas sulfidinis skystis.

5 MVA su pakrovimo medžiagos kiekiu iki 24 t;

16,5 MVA su įkrovimu iki 100 t;

25 MVA su įkrovimu iki 120 t.

Šiuo metu tokie šlakai lydomi naudojant atviras ir uždaras rūdos termines krosnis periodiniu būdu, kurio metu išlydoma visa krosnyje įkrauta medžiaga, o vėliau išlydomi lydymo produktai. Proceso periodiškumą lemia poreikis gauti sintetinį rutilą su minimaliu geležies oksidų kiekiu. Norėdami tai pasiekti, lydymo proceso pabaigoje į krosnies vonią įpilama reduktoriaus. Ši operacija vadinama šlako reguliavimu.

Periodiškas procesas atviroje krosnyje, ypač šlako reguliavimo fazėje, kai išlydyto šlako paviršiaus nėra padengtas kietu krūviu, lydi dideli šilumos nuostoliai dėl išsiskiriančių dujų ir spinduliuotės nuo lydalo paviršiaus ir krosnies sienelių.

Uždaro stogo rūdinių-terminių krosnių naudojimas šlakams lydyti žymiai pagerina techninius ir ekonominius proceso aspektus. Taip yra todėl, kad didėja krosnies našumas, mažėja savitosios energijos sąnaudos, o koncentrato nuostoliai (dėl partijos pernešimo) su išeinančiomis dujomis sumažėja dėl mažesnio susidarančių išmetamųjų dujų kiekio (kelis kartus mažiau). Be to, sumažėja šilumos nuostoliai.

Sintetinėms rutilo lydymo krosnims keliami keli reikalavimai:

Krosnies savitoji galia turi būti santykinai didelė, kad būtų galima greitai įkaitinti įkrovą iki maždaug 900-1200 laipsnio temperatūros be didelio lydymosi ir išlaikyti labai klampių šlakų skysčio tekėjimo būseną paskutiniame proceso etape;

Norint užtikrinti reikiamą šiluminės energijos koncentraciją, reikia optimizuoti elektrodo skersmenį ir elektrodo suvartojimo greitį.

25 MVA rūdos-terminės krosnies specifikacijos

25 MVA OTF charakteristikos:

Elektrodų tipas – grafito elektrodai;

Elektrodo skersmuo – 0,71 m;

Elektrodų kiekis – 3 vnt.;

Transformatorių kiekis – 3 vnt.;

Transformatoriaus galia – 8333 kVA;

Įkrauto koncentrato svoris lydymo operacijai – 120 t;

Krosnies viršus – sekcinis, aušinamas vandeniu;

Aušinimo terpė – cirkuliuojantis proceso vanduo;

Dvi sriegio angos, skirtos sintetinio rutilo ir susijusio metalo sriegimui atskirai.

Redukcinio lydymo proceso specifikacijos

Srieginio titano šlako temperatūra – 1680 1760o C, susijusio metalo – 1470-1530o C. Titano šlako svoris sriegimo metu – maks. 18 t.

Technologija suteikia:

Krosnių gamybos norma – 62627 t/metus;

Titano ištraukimas iš koncentrato su dulkių perdirbimu į komercinius produktus (titano šlakas) ne mažiau kaip 98%;

Tam tikros sudėties titano šlako gamyba;

Susijusio standartinio metalo gamyba.

Produktai, gaunami lydant ilmenito koncentratą rūdos šiluminėse krosnyse.

Lydant ilmenito koncentratus, priklausomai nuo pradinių koncentratų sudėties, gaunami titano šlakai, kurių TiO2 kiekis svyruoja nuo 84% iki 90%, o FeO - nuo 5% iki 7%.

Titano šlakų, gautų apdorojant įvairius koncentratus ir jų mišinius, cheminė sudėtis paprastai nežymiai kinta. Pirmiausia tai lemia geležies oksidų redukcijos reakcijų užbaigtumas ir titano dioksido (TiO2) pakartotinio redukavimo į žemesnius oksidus laipsnis.

Titano šlako gamybos technologija leidžia juos gaminti komerciniais tikslais tiek kempinės titanui gauti, tiek titano dioksido pigmentui gauti naudojant chlorido arba sieros rūgšties metodus.

Pagrindinių elementų pasiskirstymas tarp šlako ir ketaus lydymosi metu gali būti įvertintas taip:

Pernešimas į šlaką: titanas – 98,5%, geležis – 3,5%, silicis – 72.0%. Dalis silicio išgaruoja kaip žemesnis oksidas;

Perdavimas į ketų: geležis – {{0}}%, titanas – 0.8-1,2%, silicis – 10-12%, vanadis – 45-48%.

Titano šlako lydymo proceso automatizavimas

Atitinkamo proceso automatizavimo sistemos tikslas – kontroliuoti ir stabilizuoti įkrovos paruošimo lydymui proceso parametrus bei užtikrinti nenutrūkstamą įrenginių ir mechanizmų veikimą pagal iš anksto nustatytą programą.

Visi medžiagų transportavimo, pakrovimo ir iškrovimo, šlifavimo, klasifikavimo, dozavimo ir maišymo, briketavimo ir džiovinimo procesai yra mechanizuoti ir automatizuoti.

Dozavimo sistemos automatizavimas skirtas užtikrinti racionalų krosnių krovimo tam tikros sudėties krūviu greitį, koordinuoti ir valdyti pagrindinius įkrovimo medžiagų dozavimo, maišymo, transportavimo ir tiekimo į krosnių bunkerius parametrus.

Didžiausią įtaką rūdos-terminės krosnies efektyvumui turi automatinis lydymo proceso elektrinio režimo valdymas ir elektrodų slydimas. Atitinkama proceso automatika susideda iš automatinio krosnies transformatoriaus aušinimo, krosnies viršaus aušinimo vandeniu, elektrodų slydimo, viršutinio slėgio reguliavimo ir kitų parametrų.

Dujų valymo automatika yra esminis veiksnys sklandžiam technologinio proceso eigai, užtikrinančiam efektyvų elektros energijos ir žaliavų naudojimą.

Ieškote išsamios inžinerinės patirties titano šlako gamybos procese, kad jį patobulintumėte ir įgytumėte? Mūsų profesionalai jums padės.

Suplanuokite skambutį

Titano šlako gamybos proceso ypatumai

Siūlomos titano šlako gamybos rūdos šiluminėse krosnyse (OTF) technologijos garantuoti eksploataciniai rodikliai

Siūloma technologija rūdos šiluminėse krosnyse (OTF) numato:

Krosnies gamybos greitis - 62627 t/metus;

Titano išgavimas iš koncentrato perdirbimo dulkėmis į komercinius produktus (titano šlaką) – ne mažiau 98%;

Gaminamas reikiamos sudėties titano šlakas – TiO2 kiekis – 84-90% ir FeO – 5-7%;

Gamyba komercinio produkto pavidalu, kuris gali būti naudojamas tiek kempinės titanui gauti, tiek titano dioksido pigmentui gaminti chlorido arba sieros rūgšties metodais;

Susijusio metalo gamyba;

Proceso sprogimo saugumo ir antrinių energijos išteklių atgavimo užtikrinimas.

Automatizuota procesų valdymo sistema (APCS) leidžia:

Sutrumpinti lydymosi laiką 3-5 % dėl dozavimo ir krosnies įkrovimo mechanizavimo ir automatizavimo;

Sumažinti šlako „virimą“ dėl vienodo įkrovimo per visą krosnies vonios plotą, pagerinti lydymo sąlygas ir proceso kontrolę;

Automatizavus elektrinį lydymo procesą galima padidinti vidutinę valandinę galią 7-9 % ir sutrumpinti lydymo laiką 6-8 %;

Sumažinti specifinį energijos suvartojimą 50-100 kW 1 tonai titano šlako ir padidinti krosnies gamybos greitį 6-8%.

Santrauka (išvada)

Titano šlakas yra didelės paklausos produktas pasaulinėje rinkoje, turintis didelę gamybos apimtį, kuriai būdinga nuosekli ir ilgalaikė augimo tendencija.

Tai pirminis komercinis produktas (pusgaminis) titano dioksido pigmento, metalinio titano, titano lydinių ir labai apdorotų produktų gavimo technologinėje grandinėje.

Jis gaunamas iš ilmenito koncentratų taikant vienos pakopos metodą redukcinio lydymo būdu rūdos šiluminėse krosnyse (OTF).

Priklausomai nuo ilmenito koncentratų sudėties, lydymosi proceso metu gaunami titano šlakai, kuriuose TiO2 kiekis svyruoja nuo 84% iki 90%, o FeO - nuo 5% iki 7%. Šie šlakai laikomi komerciniais produktais.