【導(dǎo)讀】%，居世界第一位。我國是名符其實(shí)的鈦資源大國。鈦材產(chǎn)量也僅占世界產(chǎn)量的3～4%。比例還有較大差距。鈦白粉工業(yè)具有決定性的意義。要提高我國鈦資源的利用水平，就必須先建設(shè)富鈦料的生產(chǎn)線，我國目前的富鈦料生。的制約，富鈦料的生產(chǎn)發(fā)展緩慢而又落后。國外的鈦白生產(chǎn)企業(yè)，由于環(huán)保的要求，無論是硫酸法鈦白還。是氯化-氧化法鈦白，大都使用富鈦料為原料，而且規(guī)模較大。目前國內(nèi)硫酸法生產(chǎn)采用鈦精礦46～50%的礦，噸鈦白用硫酸量，其結(jié)果造成廢酸、廢水和廢渣的排放量很大，對(duì)環(huán)境造成很大的壓力。業(yè)發(fā)展項(xiàng)目和重點(diǎn)招商引資項(xiàng)目。米易縣地處青藏高原東南緣，四川省西南角，攀枝花市東北部，全國聞名的特大型釩鈦磁鐵礦白馬礦位于米易縣白馬鎮(zhèn)境內(nèi)，高速公路已開工建設(shè)，已形成開放式交通網(wǎng)絡(luò)。增加值億元，增長(zhǎng)%。釩鈦磁鐵礦采選加工初具規(guī)模，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)集群初步形成。礦采選加工業(yè)產(chǎn)值已占全縣規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值的80%左右。

　　

【正文】 （ 1680～ 1740℃）。按照設(shè)計(jì)從渣在渣模中冷卻的時(shí)間開始，到渣錠是 20～ 40 分鐘。 渣車和渣模通過絞盤運(yùn)到渣錠冷卻區(qū)。 — 34— 渣的處理 酸溶性鈦渣的冷卻 渣車及裝滿鈦渣的渣模通過絞盤運(yùn)到冷卻區(qū)，停 3～ 4 小時(shí)，期間可以向渣盆噴適量的水，以使渣成錠并有足夠的強(qiáng)度可從渣模中取出到冷卻區(qū)。操作工人使用橋式起重機(jī)，用釣鉤鉗住鈦渣，從渣模中移出鈦渣到其中一個(gè)冷卻場(chǎng)地。 一個(gè)冶煉期間，有六個(gè)渣位裝鈦渣，每一個(gè)渣位都可以熄渣。 每一個(gè)渣場(chǎng)位都有獨(dú)立的循環(huán)水可以熄渣，循環(huán)水由一個(gè)遙控閥門控制。當(dāng)閥門打開時(shí)，開始計(jì)熄渣時(shí)間（ 3～ 4 小時(shí)），直到閥門自動(dòng)關(guān)閉。鈦渣放在渣場(chǎng)里面冷卻（ 2～ 3 天），直到被起重機(jī)運(yùn)到鈦渣初碎場(chǎng)地，鈦渣的初碎采用碾壓機(jī)碾壓。 熄渣 過程的水通過排水溝收集到水池，然后通過泵循環(huán)利用?？稍谶@個(gè)池中檢測(cè)水位。當(dāng)水位達(dá)到一定高度，為池供水的截止閥門打開，達(dá)到預(yù)設(shè)的值后，閥門自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)達(dá)到最小值時(shí)，池中的泵關(guān)閉。當(dāng)排水溝和池中的固體含量多時(shí)，人工清理收集，收集的固體物可置于熱渣下一并處理。池中的雜質(zhì)可采用吊車的抓斗收集。 氯化渣的冷卻 運(yùn)輸和冷卻氯化渣的第一階段，與以上冷卻酸溶渣的路線相似。 渣錠在后來是可在戶外徹底冷卻。鈦渣并不要求在特定的環(huán)境下進(jìn)行水冷到室溫，冷卻時(shí)間與低價(jià)鈦的含量、渣的尺寸、室溫有關(guān)，需 5～10 天。 渣餅卸下 后將其搬運(yùn)到冷卻區(qū)，冷卻區(qū)可以同時(shí)容納 700 塊渣餅，渣餅還要在此繼續(xù)采用噴淋水冷卻兩天，之后還要經(jīng)過 5 天的空氣冷卻。整個(gè)冷卻區(qū)域的冷卻水收集沉淀后進(jìn)入污環(huán)水處理系統(tǒng)。 — 35— 鈦渣的加工 冷卻區(qū)的鈦渣經(jīng)皮帶機(jī)及斗提機(jī)進(jìn)入原料處理系統(tǒng)。 出鐵 當(dāng)控制室的計(jì)算接收到鐵水已達(dá)到預(yù)設(shè)值的信號(hào)，開始出鐵。 出鐵是通過電爐單獨(dú)設(shè)置的出鐵口來完成的，通常每次出鐵的重量約為 40t。每臺(tái)電爐每天出鐵約 3 次，出鐵 20～ 40 分鐘。 同樣，出鐵口的開口和封堵都是采用安裝在軌道上的鉆口機(jī)和泥炮來完成的。整個(gè)操作過程與 描述是一樣的，最后的開口工作是通過氧氣管槍來完成的。 在出鐵過程中產(chǎn)生的煙氣將通過集氣罩和輸氣管道輸送到布袋除塵器進(jìn)行處理。煙氣集氣系統(tǒng)采用鎖氣閥以保證單個(gè)的集氣罩工作時(shí)能與其他的集氣罩隔離開。 鐵水處理工藝 要對(duì)從電爐放出的鐵水進(jìn)行化驗(yàn)，鐵水處理暫按爐前在線鑄塊處理。 鑄鐵機(jī)布置在爐前，出鐵后直接鑄塊，鑄鐵機(jī)生產(chǎn)大約 40 分鐘，其生產(chǎn)能力約在 80t/h 左右。這些小塊的鑄造生鐵從鑄鐵機(jī)的末端卸到密封的鋼墊上，然后用水冷卻。最終產(chǎn)品是每塊重約 5～ 10 ㎏ 左右的鑄造生鐵，這種產(chǎn)品在市場(chǎng)上容易被接受。 3. 鈦渣電爐車間工藝布置 冶煉間為多層廠房，內(nèi)設(shè) 25MW 電爐 4 座。每座爐頂平臺(tái)上設(shè) 6個(gè)爐頂料倉，其上有爐頂加料皮帶，接受配料站送來的爐料向爐頂料倉加料。該層平臺(tái)上方每臺(tái)電爐設(shè)有一臺(tái) Q=5t 單梁吊車，用于接長(zhǎng)電極殼和充填電極糊，第三層平臺(tái)上，設(shè)有三臺(tái)單相變壓器，電爐煙罩 — 36— 也固定在該平臺(tái)上。第二層平臺(tái)，為電爐爐口操作平臺(tái)，電爐控制室設(shè)在該層平臺(tái)上。電爐間的底層（地坪）為出鐵操作區(qū)。為了進(jìn)行出鐵操作，在電爐的鐵口及渣口旁設(shè)置有泥炮和開口機(jī)，用于打開和堵住出鐵口和渣口。出鐵場(chǎng)及運(yùn)送爐渣的小車也布置在底層。冶煉間長(zhǎng)80m，跨度為 30m。 澆鑄間在一期的基礎(chǔ)上延長(zhǎng) 80m，其內(nèi)設(shè)鐵水處理，鐵水包清理、砌筑等作業(yè)。鐵水包烘烤裝置設(shè)在電爐間端頭的小房子內(nèi)，有軌道與冶煉間相連。 4. 主要設(shè)備選型 電爐 冶煉鈦渣的電爐按型狀來分一般有兩種，一種為圓形電爐，另一種為矩形電爐。矩形電爐采用多根電極（ 6 根），每根電極上釋放出的能量較小，控制較簡(jiǎn)單，適合于特大功率電爐采用。但其生產(chǎn)時(shí)易出現(xiàn)爐壁彎曲、變形、爐襯脫落等現(xiàn)象，且其布料系統(tǒng)極為復(fù)雜，加料口多達(dá) 60 個(gè)。圓形電爐內(nèi)襯穩(wěn)定，布料系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，與其它圓形電爐在技術(shù)方面大多是一致 的，生產(chǎn)歷史長(zhǎng)，可靠性高（ 98%以上）。根據(jù)資料介紹，分配到每根電極的功率最大為 14MW，超過此值，就會(huì)產(chǎn)生中心過熱，影響電爐操作，爐蓋壽命大大縮短。因此，圓形電爐采用適合于 42021kVA 以下的電爐，對(duì)大于 42021kVA 以上的電爐采用矩形電爐。選擇 25000kVA 的圓形封閉式還原電爐作高鈦渣廠的主要生產(chǎn)設(shè)備。 每臺(tái)鈦渣電爐的生產(chǎn)能力按如下公式計(jì)算： W TkkkNP ....c os. 321?? — 37— 式中： 酸溶性鈦渣 氯化用鈦渣 P年產(chǎn)能 t/a t/a N電爐容量 25000kVA 25000kVA Cosα有效電能的效率 Cosα= Cosα= K1變壓器效率 K1= K1= K2爐次間停爐時(shí)間系數(shù) K2= K2= K3爐次內(nèi)停爐時(shí)間系數(shù) K3= K3= W爐前電能單耗 W=T 電爐的年度工作時(shí)間基 數(shù) T=7920 小時(shí) T=7920 小時(shí) 則：一臺(tái)電爐生產(chǎn)酸溶性鈦渣的年產(chǎn)能為： atP /650072200 ??????? 設(shè)酸溶性鈦渣噴淋和破碎損失率為 5%，則成品酸溶性鈦渣單臺(tái)電爐的年產(chǎn)量為： 4 臺(tái) 25000 kVA 電爐生產(chǎn)酸溶性鈦渣，其年產(chǎn)能為： 61756t/a 4=247024 t/a 一臺(tái)電爐生產(chǎn)氯化用鈦渣（ TiO2≥85%）的年產(chǎn)能為： atP /477752900 ??????? 設(shè)氯化用鈦渣破碎損失率為 5%，則成品氯化用鈦渣單臺(tái)電爐的年產(chǎn)量為： 25MW 封閉式還原電爐其 主要技術(shù)參數(shù)列于表 52 中。 atP /6 1 7 5 6%956 5 0 0 7 ???atP /45386%9547775 ??? — 38— 表 52 25MW 封閉式還原電爐的主要技術(shù)參數(shù) 序號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 數(shù) 值 1 電爐變壓器容量 kVA 39000 2 變壓器二次側(cè)電壓 V 110～ 320～ 420 3 電極電流 A 71000 4 電爐自然功率因數(shù) COSφ 5 自焙電極直徑 mm ～ 1000 6 電極中心間距 mm 2500～ 3100 7 電極最大行程 mm 2500 8 電極移動(dòng)速度 mm/min 2500 9 煙罩內(nèi)徑 mm ～ 11000 10 煙罩高度 mm ～ 1200 11 爐殼內(nèi)徑 mm 12021 12 爐殼高度 mm ～ 8380 13 爐膛內(nèi)徑 mm 9300 14 爐膛深度 mm ～ 5100 15 出渣口個(gè)數(shù) 個(gè) 1 16 出鐵口個(gè)數(shù) 個(gè) 1 17 爐內(nèi)料管個(gè)數(shù) 個(gè) 10 電爐設(shè)備主要由電極系統(tǒng)、爐體、煙罩、加料、冷卻水、液壓及氣動(dòng)系統(tǒng)等組成。 電極系統(tǒng) 組合式電極系統(tǒng)由上、下兩部分組成、電極系統(tǒng)上部主要包括：電極升降裝置、電極壓放裝置、上部把持筒、壓放平臺(tái)、空氣密封及加熱裝置、液壓管路等。 電極系統(tǒng)下部主要包括：下部把持筒、水冷保護(hù)套、導(dǎo)電銅管、底環(huán)、接觸元件、水冷管路等部件。 每根電極有五組壓放裝置，每組壓放裝置均由一個(gè)壓放缸和一個(gè) — 39— 夾緊缸組成。五組壓放裝置圍繞一根電極安裝在電極柱上部的壓放平臺(tái)上。通常，五組壓放裝置的夾緊缸靠彈簧力牢固地夾住電極殼上的五根筋片。壓放平臺(tái)的兩端與兩個(gè)升降油缸活塞桿端部鉸接，當(dāng)電極需要提升或下降時(shí)，升降油缸的提升力就通過壓放平臺(tái)上的壓放裝置傳到電極上，使得電極系統(tǒng)可在垂直方向上下運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)需要壓放電極時(shí)，升降油缸停留在某一位置不動(dòng)，電極在壓放裝置的作用下向爐內(nèi)進(jìn)給 （ 壓放 ） ，每次進(jìn)給 （ 壓放 ） 量 20mm。其壓放電極的程序如下： ⑴ 第一組壓放裝置的夾緊缸打開，壓放缸上升 20mm。然后夾緊缸夾緊電極殼筋片。 ⑵ 第二組壓放裝置中的夾緊缸打開，壓放缸上升 20mm。然后夾緊缸夾緊電極殼筋片。 ⑶ 第三組及以下各組重復(fù)以上動(dòng)作過程，直到五組壓放裝置全部動(dòng)作完畢，在新的位置上做好壓放準(zhǔn)備。 ⑷ 五組壓放裝置同時(shí)動(dòng)作，將電極壓放 20mm。全部壓放程序完成。 每個(gè)電極的升降系統(tǒng)主要由兩個(gè)行程為 2500mm 吊缸組成，使電極可在行程為 2500mm 的范圍內(nèi)完成升降運(yùn)動(dòng)。 爐體 爐體是一個(gè)圓柱體。 煙罩 該電爐為封閉式煙罩，煙罩頂部為水冷蓋板加輕質(zhì)耐火混凝土組成，煙罩側(cè)壁下部設(shè)有觀察孔。 加料系統(tǒng) 加料系統(tǒng)共設(shè)多根料管，其中 3 根布置在電極三角形外， 1 根布 — 40— 置在 3 根電極的正中，其余布置在爐側(cè)壁，伸入爐內(nèi)的料管部分均需水冷。料管上方設(shè)有多套加料系統(tǒng)，加料系統(tǒng)經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)及計(jì)量閥通過料管向爐內(nèi)加料，當(dāng)電爐需要爐料量，啟動(dòng)振動(dòng)給料機(jī)給電爐加料。爐內(nèi)料管還設(shè)有相應(yīng)的氣封裝置。 冷卻水系統(tǒng) 電爐電極把持器、煙罩、下料管嘴等構(gòu)件均通水冷卻，其水量依靠人工調(diào)節(jié)。 液壓系統(tǒng) 電爐設(shè)有液壓站，液壓站布置在三層平臺(tái)，本液壓系統(tǒng)由三部分組成，包括：泵站、電極壓放盤裝置和煙道閥門控制裝置。 鑄鐵機(jī) 按電爐每次出鐵 40t 計(jì)算，鑄造生產(chǎn)大約 50 分鐘，故每座電爐選用一臺(tái)生產(chǎn)能力為 80t/h 左右的鑄鐵機(jī)。 本設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)成品酸溶性鈦渣 18 萬 t， 6 萬 t 氯化渣。這兩種產(chǎn)品（酸溶性鈦渣和氯化用鈦渣）物料衡算是以 4 臺(tái) 25000 kVA 鈦渣電爐產(chǎn)能為基準(zhǔn)計(jì)算的。主要原料的單耗指標(biāo)見表 53。 表 53 原料的單耗指標(biāo)（ t/t 渣） 鈦精礦 冶金焦 電極糊 鐵水 生產(chǎn)～ 79%TiO2酸溶性鈦渣 生產(chǎn)～ 85%TiO2氯化用鈦渣 在生產(chǎn)過程中各主要工序物料損失率見表 54。 — 41— 表 54 各主要工序物料損失率 工序名稱 物料名稱 損失率 % 備 注 原料庫 鈦精礦、冶金焦 1 電爐熔煉 鈦精礦、冶金焦 電爐熔煉 電極糊 包括廠內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)破損 鈦渣噴淋 鈦渣 2 鈦渣破碎 鈦渣 3 鐵水處 理 半鋼 4 3 臺(tái)電爐生產(chǎn) TiO2 含量～ 79%酸渣，其物料衡算結(jié)果如下： 50130 121680 2 排空 49450 （ 達(dá)標(biāo) ） 678 塵 （出售） 鈦 精 礦 210210 210000 129670 123500 成品酸溶性 冶金焦 36360 36000 71000 鈦 渣 電極 糊 4872 4800 68160 酸 溶 性 鈦 渣 物 料 衡 算（單位： t/a） 原料庫 電 爐 一 ﹑ 二 級(jí)除 塵 鈦渣 破碎 綜合 倉庫 鐵水 處理 三級(jí) 除塵 — 42— 1 臺(tái)電爐生產(chǎn) TiO2 含量～ 85%氯化渣，其物料衡算結(jié)果如下： 37178 340 1 排空 36838 （達(dá)標(biāo)