Vienpakāpes periodiskas titāna izdedžu ražošanas tehnoloģijas priekšrocības

Pašlaik titāna izdedžu ražošana ar augstu TiO2 saturu (80% un vairāk) ir izrādījusies iespējama un ekonomiski dzīvotspējīga tikai rūdas termiskās krāsnīs.

Viena posma ražošanai ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citām sintētiskā rutila iegūšanas metodēm. Divpakāpju process ir sarežģītāks, jo tas ietver samazinātu grauzdēšanu un skābes izskalošanos, rada ievērojamu daudzumu bīstamo šķidro atkritumu un prasa lielākus finanšu ieguldījumus. Sintētiskā rutila kausēšana, izmantojot vienpakāpes metodi, ir daudzsološa, pateicoties tā ekonomiskajai dzīvotspējai (samazinoties ražošanas izmaksām), tehnoloģiskā procesa kontroles iespējai un iespējai iegūt augstas kvalitātes produktus.

Process Reducēšanas kausēšanas parametri rūdas termiskās krāsnīs

Uzlādes veidi reducēšanai rūdas termiskās krāsnīs

Ilmenīta koncentrāta reducējošai kausēšanai rūdas termiskās krāsnīs izmanto divu veidu lādiņu maisījumu – briketes un pulverveida.

Lai labāk izmantotu reducētāju, samazinātu putekļu emisiju un samazinātu īpatnējo enerģijas patēriņu, ir izdevīgi strādāt ar brikešu lādiņu. Tomēr grūtības rodas brikešu salipšanas un to cementēšanas dēļ ar verdošu kausējumu, kas izjauc lādiņa caurlaidību.

Tāpēc rūpnieciskajā praksē ir izstrādāts arī kombinētais lādiņš, brikešu un pulvera lādiņu maisījums. Attiecība starp tām ir atkarīga no titāna koncentrāta veida. Pulverveida lādiņa saturs svārstās no 30 līdz 50%.

Briketes tiek ražotas, izmantojot rullīšu preses, kā saistvielu izmantojot sulfīda šķidrumu.

Rūdas-termālo krāšņu veidi un prasības tiem

Titāna sārņu kausēšanai bijušās PSRS valstīs (Ukrainā, Kazahstānā, Krievijā) izmanto trīs elektrodu rūdas termiskās krāsnis ar šādas jaudas transformatoriem:

Lai labāk izmantotu reducētāju, samazinātu putekļu emisiju un samazinātu īpatnējo enerģijas patēriņu, ir izdevīgi strādāt ar brikešu lādiņu. Tomēr grūtības rodas brikešu salipšanas un to cementēšanas dēļ ar verdošu kausējumu, kas izjauc lādiņa caurlaidību.

Tāpēc rūpnieciskajā praksē ir izstrādāts arī kombinētais lādiņš, brikešu un pulvera lādiņu maisījums. Attiecība starp tām ir atkarīga no titāna koncentrāta veida. Pulverveida lādiņa saturs svārstās no 30 līdz 50%.

Briketes tiek ražotas, izmantojot rullīšu preses, kā saistvielu izmantojot sulfīda šķidrumu.

5 MVA ar lādēšanas materiāla daudzumu līdz 24 t;

16,5 MVA ar uzlādi līdz 100 t;

25 MVA ar uzlādi līdz 120 t.

Patlaban šādus izdedžus kausē, izmantojot atvērtās un slēgtās rūdas termiskās krāsnis, sērijveida procesā, kas ietver visa uzlādētā materiāla izkausēšanu krāsnī un sekojošu kausēšanas produktu izsūknēšanu. Procesa periodiskumu nosaka nepieciešamība iegūt sintētisko rutila ar minimālu dzelzs oksīdu daudzumu. Lai to panāktu, kausēšanas procesa beigās krāsns vannai pievieno reducētāju. Šo darbību sauc par izdedžu regulēšanu.

Periodiskajam procesam atklātā krāsnī, īpaši izdedžu regulēšanas fāzē, kad izkausēto izdedžu virsmu nesedz ciets lādiņš, pavada ievērojami siltuma zudumi, izplūstot gāzēm un starojumam no kausējuma virsmas un krāsns sienām.

Slēgta jumta rūdas termisko krāšņu izmantošana izdedžu kausēšanai būtiski uzlabo procesa tehniskos un ekonomiskos aspektus. Tas ir tāpēc, ka palielinās krāsns produktivitāte, samazinās īpatnējais enerģijas patēriņš un samazinās koncentrāta zudumi (partijas pārneses dēļ) ar izejošām gāzēm, jo ​​rodas mazāks izplūdes gāzu daudzums (vairākas reizes mazāks). Turklāt tiek samazināti siltuma zudumi.

Sintētiskā rutila kausēšanas krāsnīm tiek izvirzītas vairākas prasības:

Krāsnim jābūt ar salīdzinoši lielu īpatnējo jaudu, lai nodrošinātu ātru lādiņa uzsildīšanu līdz temperatūrai aptuveni 900-1200 grādi bez ievērojamas kušanas un procesa pēdējā posmā uzturētu ļoti viskozu sārņu šķidruma plūsmas stāvokli;

Elektroda diametrs un elektrodu patēriņa ātrums ir jāoptimizē, lai nodrošinātu nepieciešamo siltumenerģijas koncentrāciju.

25 MVA rūdas termiskās krāsns specifikācijas

25 MVA OTF īpašības:

Elektrodu veids – grafīta elektrodi;

Elektroda diametrs – 0,71 m;

Elektrodu daudzums – 3 gab.;

Transformatoru daudzums – 3 gab.;

Transformatora jauda – 8333 kVA;

Uzlādēta koncentrāta svars kausēšanas operācijai – 120 t;

Krāsns virsma – sekciju, ar ūdeni dzesēta;

Dzesēšanas vide – cirkulējošs procesa ūdens;

Divi caurumi sintētiskā rutila un saistītā metāla atsevišķai vītņošanai.

Reducēšanas kausēšanas procesa specifikācijas

Izmetuma titāna izdedžu temperatūra – 1680 1760o C, saistītā metāla temperatūra – 1470-1530o C. Titāna izdedžu svars vītņošanas laikā – max 18 t.

Tehnoloģija nodrošina:

Krāšņu ražošanas apjoms – 62627 t/gadā;

Titāna ekstrakcija no koncentrāta ar putekļu pārstrādi komerciālos produktos (titāna izdedži) ne mazāk kā 98%;

Dotā sastāva titāna izdedžu ražošana;

Saistītā standarta metāla ražošana.

Produkti, ko iegūst, kausējot ilmenīta koncentrātu rūdas termiskās krāsnīs.

Kausējot ilmenīta koncentrātus, atkarībā no sākotnējo koncentrātu sastāva iegūst titāna izdedžus ar TiO2 saturu no 84% līdz 90% un FeO saturu no 5% līdz 7%.

Parasti titāna sārņu ķīmiskais sastāvs, kas iegūts, apstrādājot dažādus koncentrātus un to maisījumus, nedaudz mainās. To galvenokārt nosaka dzelzs oksīdu reducēšanas reakciju pabeigtība un titāna dioksīda (TiO2) atkārtotas reducēšanās pakāpe līdz zemākiem oksīdiem.

Titāna izdedžu ražošanas tehnoloģija ļauj tos ražot komerciāli gan sūkļa titāna iegūšanai, gan titāna dioksīda pigmenta iegūšanai, izmantojot hlorīda vai sērskābes metodes.

Galveno elementu sadalījumu starp izdedžiem un čugunu lādiņa kausēšanas laikā var novērtēt šādi:

Pārnesums uz izdedžiem: titāns – 98,5%, dzelzs – 3,5%, silīcijs – 72.0%. Daļa silīcija iztvaiko kā zemāks oksīds;

Pārnešana uz čugunu: dzelzs – {{0}}%, titāns – 0.8-1,2%, silīcijs – 10-12%, vanādijs – 45-48%.

Titāna izdedžu kausēšanas procesa automatizācija

Automatizācijas sistēmas mērķis attiecīgajā procesā ir kontrolēt un stabilizēt lādiņa sagatavošanas kausēšanai procesa parametrus un nodrošināt nepārtrauktu iekārtu un mehānismu darbību pēc iepriekš noteiktas programmas.

Visi materiālu transportēšanas, iekraušanas un izkraušanas, slīpēšanas, klasificēšanas, dozēšanas un sajaukšanas, briketēšanas un žāvēšanas procesi ir mehanizēti un automatizēti.

Dozēšanas sistēmas automatizācija ir paredzēta, lai nodrošinātu racionālu kurtuvju iekraušanas ātrumu ar noteikta sastāva lādiņu, lādēšanas materiālu dozēšanas, to sajaukšanas, transportēšanas un padeves uz krāsns piltuvēm galveno parametru koordināciju un kontroli.

Būtiskākā ietekme uz rūdas-termālās krāsns efektivitāti ir kausēšanas procesa elektriskā režīma automātiskā kontrole un elektrodu slīdēšana. Attiecīgā procesa automatizācija sastāv no krāsns transformatora dzesēšanas automātiskas vadības, krāsns augšdaļas ūdens dzesēšanas, elektrodu slīdēšanas, augšējā spiediena regulēšanas un citiem parametriem.

Gāzes attīrīšanas automatizācija ir izšķirošs faktors tehnoloģiskā procesa vienmērīgai norisei, nodrošinot efektīvu elektroenerģijas un izejvielu izmantošanu.

Vai meklējat padziļinātas inženierzinātnes titāna sārņu ražošanas procesā, lai to uzlabotu un iegūtu? Mūsu profesionāļi ir gatavi jums palīdzēt.

Ieplānojiet zvanu

Titāna sārņu ražošanas procesa īpatnības

Piedāvātās titāna izdedžu ražošanas rūdas termiskās krāsnīs (OTF) piedāvātās tehnoloģijas garantētie darbības rādītāji

Piedāvātā tehnoloģija rūdas termiskajās krāsnīs (OTF) paredz:

Krāšņu ražošanas ātrums - 62627 t/gadā;

Titāna ekstrakcija no koncentrāta ar pārstrādes putekļiem komercproduktos (titāna izdedži) – ne mazāk kā 98%;

Ražo titāna izdedžus ar nepieciešamo sastāvu – TiO2 saturs – 84-90% un FeO – 5-7%;

Ražošana komerciāla produkta veidā, ko var izmantot gan sūkļa titāna iegūšanai, gan titāna dioksīda pigmenta ražošanai, izmantojot hlorīda vai sērskābes metodes;

Saistītā metāla ražošana;

Procesa sprādzienbīstamības un sekundāro energoresursu atgūšanas nodrošināšana.

Automatizētā procesa vadības sistēma (APCS) ļauj veikt šādas darbības:

Samazināt kausēšanas laiku par 3-5% dozēšanas un krāsns uzlādes mehanizācijas un automatizācijas dēļ;

Samazināt sārņu "vārīšanos" vienmērīgas uzlādes dēļ visā krāsns vannas zonā, uzlabot kausēšanas apstākļus un procesa kontroli;

Izmantojot elektriskās kausēšanas procesa automatizāciju, ir iespējams palielināt vidējo stundas jaudu par 7-9% un samazināt kausēšanas laiku par 6-8%;

Lai samazinātu īpatnējo enerģijas patēriņu par 50-100 kW uz 1 tonnu titāna izdedžu un palielinātu krāsns ražošanas ātrumu par 6-8%.

Kopsavilkums (secinājums)

Titāna izdedži ir augsta pieprasījuma produkts pasaules tirgū ar ievērojamu ražošanas apjomu, ko raksturo konsekventa un ilgtermiņa izaugsmes tendence.

Tas ir primārais komerciālais produkts (pusfabrikāts) tehnoloģiskajā ķēdē titāna dioksīda pigmenta, metāliskā titāna, titāna sakausējumu un augsti apstrādātu produktu iegūšanai.

To iegūst no ilmenīta koncentrātiem ar vienpakāpes metodi, izmantojot reducēšanas kausēšanu rūdas termiskās krāsnīs (OTF).

Atkarībā no ilmenīta koncentrātu sastāva kausēšanas procesā tiek iegūti titāna sārņi ar TiO2 saturu no 84% līdz 90% un FeO saturu no 5% līdz 7%. Šie sārņi tiek uzskatīti par komerciāliem produktiem.