Производство титаносодержащей шихты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Характеристика сырья и материалов для производства титаносодержащей шихты

2. АТС производства титаносодержащей шихты

3. Операции по обслуживанию РТП

4. Выпуск продуктов плавки

Заключение

Введение

титаносодержащий шихта плавка металл

Титан получают магнийтермическим способом, сущность которого состоит в обогащении титановых руд, выплавке из них титанового шлака с последующим получением из него четыреххлористого титана и восстановлении из последнего металлического титана магнием. Сырьем для титана из руды являются титаномагнетитовые титановые, из которых выделяют ильменитовый концентрат, содержащий 40--45% TiO2, ~30% FeO, 20% Fe2O3 и 5--7% пустой породы. Название этот концентрат получил по наличию в нем минерала ильменита FeO*TiO2.Ильменитовый концентрат плавят в смеси с древесным углем, антрацитом в рудно-термических печах, где оксиды железа титана восстанавливаются. Образующееся железо науглероживается, и получается чугун, а низшие оксиды титана переходят в шлак. Чугун и шлак разливают отдельно в изложницы. Основной продукт этого процесса титановый шлак содержит 80-- 90% TiO2, 2--5% FeO и примеси SiO2, Al2O3, CaO и др. Побочный продукт этого процесса чугун используют в металлургическом производстве

1. Характеристика сырья и материалом для производства титаносодержащей шихты

Концентрат ильменитовый Малышевского месторождения: Порошок темно-коричневого цвета.

Химическая формула - Fe₂O₃ Ч 3TiO₂

Концентрат ильменитовый Иршинского: Порошок темно - серого цвета. Химическая формула - FeO Ч TiO₂.

Антрацит (уголь) марки АМ, АО, АК, АКО: Химическая формула -«С».

2. АТС производства титаносодержащей шихты

Восстановительная плавка титаносодержащих концентратов представляет собой процесс обогащения исходного продукта TiO₂ благодаря отделения от него Fe. При плавлении РТП состоящих их концентрата и твердого востоновителя (угля) происходит востоновление оксида Fe (FeO, Fe₂O₃) до металла, а Ti остается в окисленной форме вследствие большого сродства кислороду и переходит в шлак. Процесс основан на различной восстановимости TiO₂, Fe₂O₃ и FeO и различности в плотности металлов Fe и TiO₂. Восстановительная плавка - процесс электротермический является наиболее эффективным методом отделения Fe от TiO_2.

3. Операции по обслуживанию РТП

Приготовление шихты

Порядок загрузки шихты в ванну РТП следующий.

Дозированная шихта из печных карманов по труботечкам через периодически открываемые затворы загружается в ванну печи по её объёму. На одну плавку загружается в зависимости от рабочего объёма и состояния ванны и рабочей ступени печного трансформатора не более 100 т шихты.

Загрузка шихты в ванну производится на включенной печи.

Загрузка ванны РТП шихтой, во избежание резких выбросов шихты из печи, должна производиться осторожно и только на застывшую корку шлака, который всегда почти остаётся в печи после выпуска. Загрузка ванны РТП шихтой немедленно после выпуска - запрещается. Межплавочный простой должен быть не менее десяти минут.

В начале загрузки шихта массой 10-12 тонн подаётся небольшими порциями, с массовым расходом 1,5 - 2,0 т/мин, и только из одного печного кармана во избежание выброса расплава и шихты из ванны. Оставшаяся часть шихты выгружается одновременно из двух - трёх карманов. В случае отсутствия застывшей корки в ванне печи загрузку сухой шихты производят на зеркало попутного металла малыми порциями по 0,5 - 1,0 т/мин, только из одного печного кармана с перерывом 1 - 3 мин между порциями шихты и после образования искусственной корки производят остальную загрузку шихты. Догрузка остальной массы шихты - до необходимого общего количества - производится через любой печной карман на включенной печи.

При переработке концентратов с повышенным содержанием влаги (массовая доля Н₂О не более 7 %) необходимо соблюдение следующих дополнительных условий: в начальный период загрузки на зеркало расплава из печных карманов подаётся в обычном порядке шихта с массовой долей влаги менее 2 %. Затем производится догрузка ванны печи шихтой из концентрата повышенной влажности с массовым расходом не более 1,0 т/мин или смесью сырого и сухого концентратов одновременно. Общая масса влажного концентрата не более 15 т на одну плавку.

Во избежание зависания влажного концентрата в печных карманах загрузка его в печь осуществляется «на проход» при открытом затворе печного кармана. Скорость дозировки регулируется при помощи дозаторов.

Для обеспечения безопасных условий труда загрузку шихты в ванну РТП и прогрев её в течение не менее 1,5 часов необходимо производить при полностью закрытых рабочих окнах. Нахождение посторонних лиц в непосредственной близости от печи в этот период не допускается.

4. Выпуск продуктов плавки

Вскрытие летки, выпуск титанового шлака и попутного металла

Перед началом разделки летки, на горне закрываются большие защитные шторы.

Плавильщики, обслуживающие горно-печи, во главе с помощником старшего плавильщика по горну с помощью ломика и скребка разбивают и удаляют огнеупорную массу из леточного отверстия печи. Разделка леточного отверстия ломиком и скребком производится до тех пор, пока не будет достигнута раскаленная огнеупорная масса красного цвета, и только после этого приступают к прожиганию летки кислородом. Для прожигания леточного отверстия имеется централизованная кислородная линия и линии разводки кислорода по печам, а так же кислородная рампа в резерве. Перед началом прожигания летки с помощью кислорода необходимо выполнить следующие работы:

- обязательно осмотреть кислородный шланг, особенно возле кислородного патрона, чтобы он был целый, без видимых разрывов и других повреждений;

- должна быть закрыта малая защитная шторка на горновой площадке;

- при прожигании летки кислородом необходимо пользоваться только тщательно прокаленными трубками, прокалка их производится заранее на изложницах с горячим шлаком или слитках попутного металла, при этом трубки должны прогреваться в течении 6 часов и не на отдельных участках, а по всей длине;

- при прожигании и обработке летки кислородом необходимо на один конец трубки надеть кислородный патрон, надежно закрепить трубку в патроне, исключая травление кислорода;

- один из плавильщиков подносит трубку к лоточному отверстию (но не вводит в летку), подает команду на открытие вентиля на кислородопроводе и, убедившись в том, что кислород через трубку поступает нормально, свободный конец трубки постепенно и осторожно вводится в леточное отверстие и зажигает леточную трубку о раскаленную огнеупорную массу.

Кислород, вводимый в леточное отверстие через трубку, поддерживает горение этой трубки, создается высокая температура и огнеупорная масса выплавляется. Разделку леточного отверстия с помощью кислорода, следует вести путем разрушения и выжигания огнеупорной массы преимущественно в верхней части леточного отверстия, постепенно углубляться к центру летки, при этом трубку направлять горизонтально относительно оси летки. Прожигание летки путем прожигания нижней части леточного отверстия может привести к выдавливанию попутного металла из ванны печи и затруднит вскрытие летки. При выпуске шлака с низким содержанием закиси железа, летка вследствие большой вязкости шлака постепенно затягивается, то есть диаметр её уменьшается. Для предотвращения этого явления нужно периодически разделывать леточное отверстие с помощью кислорода. После обгорания основной части трубки закрывается вентиль на кислородопроводе, огарок трубки извлекается из патрона, после чего вставляется новая трубка и операция прожига повторяется до появления расплава. Прожиг и обработку летки кислородом необходимо производить, совершая постоянные возвратно - поступательные движения трубкой относительно летки (по её длине) с тем, чтобы не допускать «примораживания» трубки и выбросов расплава из летки. При прожигании леточного отверстия необходимо постоянно следить за тем, чтобы выходное отверстие летки не зарастало шлаком. Вскрытие летки считается законченным, когда летка свободна от огнеупорной массы по все длине, диаметр её приблизительно соответствует проекту, расплав свободно вытекает из ванны печи.

При прожигании летки плавильщики должны выполнять требования правил охраны труда: пользоваться удлиненными вачегами, заправляя их на рукава куртки; куртка должна быть, застегнута на все пуговицы; суконные брюки одеты по верх валенок; одевать специальный защитный шлем - паранджу. Прожигание летки нужно производить в присутствии слесаря - ремонтника (дежурного), который должен находиться у площадки горновых не ближе десяти метров.

При загорании кислородного шланга нужно немедленно прекратить прожигание летки. Закрыть кислородный вентиль и потушить возгорание. Отремонтировать и восстановить кислородный шланг. Шланг следует отремонтировать и тогда, когда при осмотре его в местах соединения с патроном обнаружены трещины, вмятины, выпучины.

Разделение продуктов плавки (шлака и попутного металла) производится в первой изложнице и основано на разности плотностей шлака и попутного металла. Для этой цели первая изложница оборудована двумя сливными носками на разной высоте, причем шлак, как более легкий продукт, вытекает через верхний шлаковый носок, а попутный металл - через нижний носок. Перепуск шлака по изложницам производят старший плавильщик и плавильщик. Перепуск шлака из изложницы следует производить своевременно, не допуская переливания шлака через их борта.

Нижний носок соединяется с изложницей через специальное устройство - сифон (приготовленный из специальной песчаной массы или выложенный из огнеупорного кирпича). Расстояние между верхним и нижним носками составляет не менее 100 мм, а угол между носками составляет 90 ⁰ . Выпуск шлака производится через верхний носок в изложницы, каскадно установленные на трех платформах и на полу литейного пролета. Попутный металл из первой изложницы через сифон и нижний носок попадает в наклонный желоб, а из него в песчаные формы поля литейного пролета. При выпуске расплава из печи попутный металл в сифоне первой изложницы может охладиться и не пойти через него, поэтому следует по мере заполнения первой изложницы проверять и в случае необходимости прожигать отверстие сифона кислородом.

Закрытие леточного отверстия огнеупорной массой

Выпуск продуктов плавки из печи считается законченным, когда струя расплава в летке заполняет не более 10 % её сечения. Следует стремиться, как можно полнее выпускать шлак и попутный металл, так как это ведет к увеличению производительности печи и облегчает процесс закрытия летки. В конце выпуска с помощью кислорода и трамбовок плавильщики удаляют настывший шлак и попутный металл вокруг леточного отверстия и со сливного лотка. Летка по всей длине должна иметь ровную поверхность. После того, как эта работа закончена, печь отключается и летка закрывается. Закрытие леточного отверстия производится плавильщиками, обслуживающими горно печи. Один из плавильщиков укладывает пробки из огнеупорной массы на специальную ложку, второй плавильщик подносит ложку с пробкой к отверстию летки, а третий плавильщик вводит пробку в летку с помощью трамбовки, сбивает и уплотняет ее. Летка закрывается пробками нормальной влажности (не более 7 % массовой доли Н₂О). Запрещается в зимнее время использовать замерзшие пробки. Летка закрывается не менее чем на 2/3 её длины (не менее 900 мм). Перед каждой подачей пробки предварительно трамбовкой или скребком очищается низ леточного отверстия, не заполненного предыдущей пробкой, от частиц упавшей огнеупорной массы. После закрытия летки следует тщательно проверить, не сочится ли попутный металл из леточного отверстия. При обнаружении такого явления нужно вскрыть летку трубкой с кислородом и снова её закрыть согласно требованиям настоящей инструкции.

Размещено на Allbest.ru