本发明涉及适于钛渣电炉冶炼工艺的配矿方法及其应用。
背景技术：
：电炉冶炼钛精矿生产钛渣对原料性质非常敏感，不同种类、不同产地的钛精矿的冶炼特点差别很大，需要不同的操作制度和操作参数。而国内的钛精矿存在矿点品质差别大、出矿批量小的特点，这就导致在电炉冶炼钛渣过程中经常要更换矿种，在换矿过程中炉况变化剧烈，容易诱发塌料、泡沫渣等严重工艺事故。同时不同钛精矿生产的钛渣品质略有不同，每换一种矿都需要一段时间来摸索最合适的操作参数。在此过程中，生产出的钛渣质量波动很大，质量合格率低。因而，目前的钛渣电炉冶炼方法仍有待改进。技术实现要素：本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够保证电炉入炉钛精矿的质量稳定和连续，稳定出炉钛渣质量，减少炉况波动过程中严重工艺事故发生的钛渣电炉冶炼工艺。需要说明的是，本发明是基于发明人的下列发现而完成的：发明人发现，根据钛精矿品质中对出炉钛渣质量和炉况影响最大的因素，使用不同矿点的钛精矿进行配矿，然后利用配矿后的混合物进行生产，能够有效保证电炉入炉钛精矿的质量稳定和连续，稳定出炉钛渣质量，减少炉况波动过程中严重工艺事故的发生。具体地，钛精矿质量参数中，对出炉钛渣品位(“出炉钛渣品位”也即“目标品位”，是指出炉钛渣的TiO2品位，是将钛渣中的所有Ti氧化物全部折算成TiO2后的质量百分比)影响最大的是钛精矿中的非铁杂质含量，在确定了将要生产的钛渣品位后，计算得出合适的非铁杂质含量范围，即可将2种或多种钛精矿按这个目标进行配矿。而钛精矿质量参数中对炉况影响最大的是TiO2与Fe的比值TiO2/Fe，过高的TiO2/Fe值会导致出炉钛渣还原不充分，出炉铁水量少，铁水温度高；而过低的TiO2/Fe值会导致出炉钛渣产量小，出炉铁水温度过低。因而，结合非铁杂质含量范围和TiO2/Fe值范围来即可最终确定合适的配矿比例。进而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种适于钛渣电炉冶炼工艺的配矿方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：基于多种钛精矿的非铁杂质含量和TiO2/Fe值，确定各钛精矿的混合比例；以及基于各钛精矿的混合比例进行配矿，以便得到钛精矿混合物。发明人惊奇地发现，利用该方法可以使用不同矿点的钛精矿进行配矿，然后利用配矿后 的钛精矿混合物进行生产，能够有效保证电炉入炉钛精矿的质量稳定和连续，稳定出炉钛渣质量，减少炉况波动过程中严重工艺事故的发生。并且，根据本发明的实施例，本发明的方法工艺简单，操作安全、方便，实用性强，易于推广。另外，根据本发明上述实施例的适于钛渣电炉冶炼工艺的配矿方法还可以具有如下附加的技术特征：根据本发明的实施例，通过以下步骤确定各钛精矿的混合比例：基于出炉钛渣的目标品位，确定钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值；基于各钛精矿中的非铁杂质含量以及所述钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值，确定第一钛精矿预定混合比例；基于各钛精矿中的TiO2/Fe值以及预定的电炉冶炼钛渣TiO2/Fe值，确定第二钛精矿预定混合比例；以及基于所述第一钛精矿预定混合比例和所述第二钛精矿预定混合比例，确定各钛精矿的混合比例。根据本发明的实施例，按照所述第一钛精矿预定混合比例配矿得到的第一钛精矿混合物中的非铁杂质含量不大于所述钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值。根据本发明的实施例，通过下列公式确定所述钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值：钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值＝(100％-出炉钛渣的目标品位％-FeO％+Ti2O3折算TiO2的富余％)÷富集倍率，其中，FeO％：出炉钛渣中FeO的重量百分数，Ti2O3折算TiO2的富余％：将出炉钛渣中的Ti2O3的重量百分数折算为TiO2的重量百分数后减去Ti2O3的重量百分数，富集倍率：钛渣中非铁杂质的重量百分数与各钛精矿中非铁杂质的重量百分数的平均数的比值。其中，富集倍率为经验值。根据本发明的一些具体示例，目标品位＞82％的钛渣富集倍率经验值为1.8。根据本发明的实施例，按照所述第二钛精矿预定混合比例配矿得到的第二钛精矿混合物的TiO2/Fe值在所述预定的电炉冶炼钛渣TiO2/Fe值范围内。根据本发明的实施例，所述预定的电炉冶炼钛渣TiO2/Fe值为经验值。根据本发明的一些具体示例，所述预定的电炉冶炼钛渣TiO2/Fe值为1.2-1.65。根据本发明的实施例，通过以下条件确定各钛精矿的混合比例：各钛精矿的混合比例同时满足所述第一钛精矿预定混合比例和所述第二钛精矿预定混合比例的要求。由此，能够准确有效地确定各钛精矿的混合比例，从而有效实现钛渣电炉冶炼工艺的配矿。根据本发明的另一方面，本发明提供了一种钛渣电炉冶炼原料。根据本发明的实施例，该钛渣电炉冶炼原料是通过前面所述的适于钛渣电炉冶炼工艺的配矿方法获得的钛精矿混合物。发明人惊奇地发现，利用该钛渣电炉冶炼原料进行钛渣电炉冶炼生产，能够有效保证电炉入炉钛精矿的质量稳定和连续，稳定出炉钛渣质量，减少炉况波动过程中严重工艺事故 的发生。根据本发明的又一方面，本发明还提供了一种钛渣电炉冶炼方法。根据本发明的实施例，该方法以通过前面所述的适于钛渣电炉冶炼工艺的配矿方法获得的钛精矿混合物作为钛渣电炉冶炼原料。根据本发明的实施例，利用该方法进行钛渣电炉冶炼生产，能够有效保证电炉入炉钛精矿的质量稳定和连续，稳定出炉钛渣质量，减少炉况波动过程中严重工艺事故的发生，并且，该方法工艺简单，操作安全、方便，实用性强，易于推广。根据本发明实施例的钛渣电炉冶炼方法具有下列优点的至少之一：1、能够有效稳定入炉钛精矿的质量，减少炉况的波动。2、能够显著提高出炉钛渣质量合格率。3、能够有效提高电炉对多矿点、多种类钛精矿的适应性，扩大了原料使用范围。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。实施例1：针对钛精矿a和钛精矿b(主要含量如下表)，要求生产品位＞82％的钛渣，根据本发明的方法进行配矿，具体如下：TiO2％Fe％非铁杂质总量TiO2/Fe值钛精矿a492751.815钛精矿b4536111.251、确定钛精矿混合物中的非铁杂质含量理论最大值基于出炉钛渣目标品位计算钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值，计算公式如下：钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值＝(100％-出炉钛渣的目标品位％-FeO％+Ti2O3折算TiO2的富余％)÷富集倍率，其中，FeO％：出炉钛渣中FeO的重量百分数，Ti2O3折算TiO2的富余％：将出炉钛渣中的Ti2O3的重量百分数折算为TiO2的重量百分数后减去Ti2O3的重量百分数。富集倍率：非铁杂质在钛渣中的重量百分数与非铁杂质在钛精矿中的重量百分数的比值，为经验值，此出炉钛渣目标品位的富集倍率经验值为1.8。结果，经计算得到：钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值＝(100％-82％-7％+2％) ÷1.8＝7.22％即：钛精矿混合物中的非铁杂质含量最大值为7.22％，只要保证配矿后的非铁杂质含量小于7.22％，都可以生产品位＞82％的钛渣。2、确定第一钛精矿预定混合比例基于钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值7.22％，以及所述钛精矿混合物中的非铁杂质含量，确定合适的配矿条件，也即第一钛精矿预定混合比例。具体地：设第一钛精矿预定混合比例为x，即钛精矿a：钛精矿b＝x，基于下列条件，得到方程式：按照比例x混合配矿得到的第一钛精矿混合物中的非铁杂质含量不大于钛精矿混合物中非铁杂质含量的理论最大值7.22％)，方程式如下：(5％*1+11％*1/x)/(1+1/x)≤7.22％，解方程得：x≥1.703。也即，第一钛精矿预定混合比例(重量比)为：钛精矿a：钛精矿b≥1.703。3、确定第二钛精矿预定混合比例基于各钛精矿中的TiO2/Fe值以及预定的电炉冶炼钛渣TiO2/Fe值，确定第二钛精矿预定混合比例。其中，电炉冶炼钛渣合适的TiO2/Fe值经验范围是1.2-1.65。通过以下方法确定第二钛精矿预定混合比例：设第二钛精矿预定混合比例为y，即钛精矿a：钛精矿b＝y，基于按照所述第二钛精矿预定混合比例配矿得到的第二钛精矿混合物的TiO2/Fe值在所述预定的电炉冶炼钛渣TiO2/Fe值范围内，从而得到方程式：1.2≤(1.815*1+1.25*1/y)/(1+1/y)≤1.65，解方程得：0≤y≤2.424。也即，第二钛精矿预定混合比例(重量比)为：0≤钛精矿a：钛精矿b≤2.424。4、确定各钛精矿的混合比例基于第一钛精矿预定混合比例和第二钛精矿预定混合比例，确定各钛精矿的混合比例。其中，通过以下条件确定各钛精矿的混合比例：钛精矿的混合比例必须同时满足第一钛精矿预定混合比例和第二钛精矿预定混合比例的要求。从而，综合前述结果，最终确定的配矿比例为：1.703≤钛精矿a：钛精矿b≤2.424。但因为钛精矿的品位越高，价格也越高，因此，在实际生产中选择成本最低的比例，即钛精矿a：钛精矿b＝1.703即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包 含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。当前第1页1 2 3