Kostir eins þreps reglubundinnar títanslagsframleiðslutækni
Eins og er hefur framleiðsla títangjalls með hátt TiO2 innihald (80% og meira) aðeins reynst framkvæmanleg og hagkvæm í málmhitaofnum.
Eins þrepa framleiðsla hefur nokkra kosti umfram aðrar aðferðir til að fá tilbúið rútíl. Tveggja þrepa eitt er erfiðara þar sem það felur í sér minnkun brennslu og sýruskolunar, myndar umtalsvert magn af hættulegum fljótandi úrgangi og krefst meiri fjárhagslegra fjárfestinga. Að bræða tilbúið rútíl með eins þrepa aðferð lofar góðu vegna efnahagslegrar hagkvæmni þess (lækka framleiðslukostnað), möguleika á að stjórna tækniferlinu og möguleika á að fá hágæða vörur.
Aðferð Færibreytur afoxunarbræðslu í málmhitaofnum
Tegundir gjalds fyrir minnkunarbræðslu í málmhitaofnum
Til að draga úr bræðslu á ilmenítþykkni í málmhitaofnum eru tvær tegundir af hleðslublöndur notaðar - kubba og duftformað.
Fyrir betri nýtingu á afoxunarefninu, minni ryklosun og minni sérstaka orkunotkun er hagkvæmt að vinna með kubbahleðslu. Hins vegar koma upp erfiðleikar vegna þess að kubbarnir bakast og bindast við sjóðandi bræðslu, sem truflar gegndræpi hleðslunnar.
Þess vegna hefur einnig verið þróuð samsett hleðsla í iðnaði, blanda af kubba og duftformi. Hlutfallið á milli þeirra fer eftir gerð títanþykkni. Innihald hleðslu í duftformi er á bilinu 30 til 50%.
Brikettar eru framleiddir með valspressum, þar sem súlfíðvökvi er notaður sem bindiefni.
Tegundir jarðhitaofna og kröfur til þeirra
Til að bræða títan gjall eru þriggja rafskauta málmhitaofnar með spennum af eftirfarandi afli notaðir í löndum fyrrum Sovétríkjanna (Úkraínu, Kasakstan, Rússlandi):
Fyrir betri nýtingu á afoxunarefninu, minni ryklosun og minni sérstaka orkunotkun er hagkvæmt að vinna með kubbahleðslu. Hins vegar koma upp erfiðleikar vegna þess að kubbarnir bakast og bindast við sjóðandi bræðslu, sem truflar gegndræpi hleðslunnar.
Þess vegna hefur einnig verið þróuð samsett hleðsla í iðnaði, blanda af kubba og duftformi. Hlutfallið á milli þeirra fer eftir gerð títanþykkni. Innihald hleðslu í duftformi er á bilinu 30 til 50%.
Brikettar eru framleiddir með valspressum, þar sem súlfíðvökvi er notaður sem bindiefni.
5 MVA með hleðsluefnismagni allt að 24 t;
16,5 MVA með allt að 100 t hleðslu;
25 MVA með allt að 120 t hleðslu.
Eins og er, eru slík gjall brædd með opnum og lokuðum málmhitaofnum í lotuferli, sem felur í sér að allt hlaðið efni er bráðnað í ofninum og síðan tapað á bræðsluafurðum. Reglubundið eðli ferlisins er knúið áfram af þörfinni á að fá tilbúið rútíl með lágmarks járnoxíðum. Til að ná þessu er afoxunarefni bætt við ofnbaðið í lok bræðsluferlisins. Þessi aðgerð er kölluð gjallaðlögun.
Reglubundnu ferlinu í opnum ofni, sérstaklega á gjallaðlögunarfasa þegar bráðnu gjallyfirborðið er ekki þakið föstu hleðslu, fylgir verulegt hitatap vegna losunarlofttegunda og geislunar frá yfirborði bræðslunnar og ofnveggjum.
Notkun á lokuðu þaki málmgrýti-hitaofna til að bræða gjall bætir verulega tæknilega og efnahagslega þætti ferlisins. Það er vegna þess að framleiðni ofnanna eykst, tiltekin orkunotkun minnkar og tap á kjarnfóðri (vegna lotuflutnings) með útgefandi lofttegundum minnkar vegna minna magns af mynduðu afgasi (mörgum sinnum minna). Að auki minnkar hitatap.
Nokkrar kröfur eru gerðar til bræðsluofna fyrir gervi rútíl:
Ofninn ætti að hafa tiltölulega hátt sértækt afl til að hægt sé að hita hleðsluna hratt upp í hitastig í kringum 900-1200 gráðu án þess að hún bráðni verulega og til að viðhalda vökvaflæðisástandi mjög seigfljótandi gjalls á lokastigi ferlisins;
Þvermál rafskauts og hraða rafskautsnotkunar ætti að vera fínstillt til að tryggja nauðsynlegan styrk hitaorku.
Tæknilýsing á 25 MVA málmhitaofni
Einkenni 25 MVA OTF:
Tegund rafskauta - grafít rafskaut;
Þvermál rafskauts – 0,71 m;
Magn rafskauta - 3 stk.;
Magn spennubreyta - 3 stk.;
Spennisafl - 8333 kVA;
Þyngd hlaðins þykkni fyrir bræðsluaðgerð - 120 t;
Ofnplata - þverskiptur, vatnskældur;
Kælimiðill - vinnsluvatn í hringrás;
Tvö kranagöt fyrir aðskilda tapping á gervi rútíli og tilheyrandi málmi.
Forskriftir um lækkunarbræðsluferli
Hitastig tapaðs títangjalls – 1680 1760o C, hitastig tilheyrandi málms – 1470-1530o C. Þyngd títangjalls við tapping – hámark 18 t.
Tæknin veitir:
Framleiðsluhraði ofna - 62627 t/ári;
Títanútdráttur úr þykkninu með endurvinnslu ryksins í viðskiptavörur (títangjall) ekki minna en 98%;
Framleiðsla á títangjalli af tiltekinni samsetningu;
Framleiðsla á tilheyrandi staðalmálmi.
Vörur fengnar við bræðslu ilmenítþykkni í málmhitaofnum.
Sem afleiðing af bræðslu ilmenítþykkni fást títangjall með TiO2 innihald á bilinu 84% til 90% og FeO innihald á bilinu 5% til 7%, allt eftir samsetningu upphafsþykknisins.
Að jafnaði er efnasamsetning títangjalls sem fæst við vinnslu ýmissa kjarnfóðurs og blöndur þeirra undir smávægilegum breytingum. Það ræðst fyrst og fremst af því hversu heill afoxunarhvörf járnoxíða eru og hversu mikið títantvíoxíð (TiO2) er aftur afoxað í lægri oxíð.
Framleiðslutækni fyrir títan gjall gerir það mögulegt að framleiða þau í atvinnuskyni, bæði til að fá svamptítan og til að hafa títantvíoxíð litarefni með klóríð- eða brennisteinssýruaðferðum.
Dreifingu helstu frumefna milli gjalls og steypujárns við hleðslubræðslu má meta sem hér segir:
Flytja yfir í gjall: títan – 98,5%, járn – 3,5%, sílikon – 72,0%. Hluti kísilsins gufar upp sem lægra oxíð;
Flytja yfir í steypujárn: járn – {{0}}%, títan – 0.8-1,2%, sílikon – 10-12%, vanadíum – 45-48%.
Sjálfvirkni á títan gjallbræðsluferlinu
Markmið sjálfvirknikerfis í samsvarandi ferli er að stjórna og koma á stöðugleika í ferlisbreytum hleðsluundirbúnings fyrir bræðslu og tryggja ótruflaðan rekstur búnaðar og tækja samkvæmt fyrirfram skilgreindu forriti.
Öll ferli efnisflutnings, hleðslu og affermingar, mölun, flokkun, skömmtun og blöndun, briketting og þurrkun eru vélvædd og sjálfvirk.
Sjálfvirkni skömmtunarkerfisins er hönnuð til að veita skynsamlegan hraða hleðsluofna með hleðslu af tiltekinni samsetningu, samhæfingu og stjórn á helstu breytum skömmtunar hleðsluefna, blöndun þeirra, flutningi og afhendingu til ofnatanka.
Mikilvægasta áhrifin á skilvirkni málmhitaofnsins er sjálfvirk stjórn á rafstillingu bræðsluferlisins og rafskautsrennun. Samsvarandi sjálfvirkni ferlisins samanstendur af sjálfvirkri stjórn á kælingu ofnspennisins, vatnskælingu á ofninum efst, rafskautum sem renna, stjórn á toppþrýstingi og öðrum breytum.
Sjálfvirkni gashreinsunar er afgerandi þáttur fyrir hnökralausa framvindu tækniferlisins, sem tryggir skilvirka notkun raforku og hráefna.
Ertu að leita að ítarlegri verkfræðiþekkingu í framleiðsluferli títanslaggs til að bæta það og öðlast? Fagfólk okkar er hér til að aðstoða þig.
Skipuleggðu símtal
Sérkenni títanslagsframleiðsluferlisins
Ábyrgðir árangursvísar fyrir fyrirhugaða tækni við framleiðslu títangjalls í málmhitaofnum (OTF)
Fyrirhuguð tækni í málmhitaofnum (OTFs) gerir ráð fyrir eftirfarandi:
Framleiðsluhraði ofna- 62627 t á ári;
Útdráttur títan úr þykkninu með endurvinnslu ryks í verslunarvörur (títangjall) – ekki minna en 98%;
Framleiðir títangjall með nauðsynlegri samsetningu – TiO2 innihald – 84-90% og FeO – 5-7%;
Framleiðsla í formi viðskiptavöru, sem hægt er að nota bæði til að fá svamptítan og til að framleiða títantvíoxíð litarefni með klóríð- eða brennisteinssýruaðferðum;
Framleiðsla á tilheyrandi málmi;
Að tryggja öryggi ferlasprenginga og endurheimt aukaorkuauðlinda.
Sjálfvirkt ferli eftirlitskerfi (APCS) gerir ráð fyrir eftirfarandi:
Að stytta bræðslutímann um 3-5% vegna vélvæðingar og sjálfvirkni skömmtunar og ofnahleðslu;
Til að draga úr "suðu" gjalls vegna samræmdrar hleðslu á öllu baðsvæði ofnsins, til að bæta bræðsluskilyrði og vinnslustjórnun;
Með sjálfvirkni rafbræðsluferlisins er hægt að auka meðaltalsupptöku á klukkustund um 7-9% og draga úr bræðslutíma um 6-8%;
Að draga úr sértækri orkunotkun um 50-100 kW á hvert tonn af títangjalli og auka framleiðsluhraða ofnsins um 6-8%.
Samantekt (niðurstaða)
Títan gjall er eftirspurn vara á heimsmarkaði með umtalsvert framleiðslumagn sem einkennist af stöðugri og langtíma vaxtarþróun.
Það er aðal verslunarvara (hálfunnin vara) í tæknikeðjunni til að fá títantvíoxíð litarefni, málmtítan, títan-undirstaða málmblöndur og mikið unnar vörur.
Það er fengið úr ilmenítþykkni í eins þrepa aðferð með afoxunarbræðslu í málmhitaofnum (OTF).
Það fer eftir samsetningu ilmenítþykknisins, títangjall með TiO2 innihald á bilinu 84% til 90% og FeO innihald á milli 5% og 7% fæst vegna bræðsluferlisins. Þessar gjallar eru taldar viðskiptavörur.
