关 键 词:电热法 铝热法 钛铁
文章摘要:

　　在电炉里用铝作还原剂生产钛铁，即用电-铝热法代替炉外铝热法生产钛铁（也包括别的铁合金），是铝热法的发展方向。苏联到70年代末用铝作还原剂生产的铁合金有70%是在电炉里进行的，而用炉外法生产的只有10%，与炉铝热法相比，电-铝热法具有以下优点：

　　（1）用电产生的热比金属氧化产生的热便宜得多；

　　（2）金属氧化放热后，产生大量的Al2O3，结果使渣量增加，金属回收率下降；

　　（3）在电炉冶炼时，可用碳作还原剂，只还原部分易还原的氧化物，从而可以节约大量的铝；

　　（4）在电炉里冶炼钛铁，可用廉价的铝屑代替铝粒，并且可以增加含钛废料的重熔量。

　　现在有些工厂采用可拆卸牵引式炉缸的电炉熔炼。将一炉配入量的钛屑全部加于炉底上，然后在其上面加上点火炉料，炉子通电时将点火炉料点燃，生成的炉渣防止钛屑烧损。电炉给满黄花后加入石灰，然后再渐渐地将基本料（表1－4）加入炉内，待其熔化后，再加沉降用炉料。在炉内镇静5－10分钟后放渣，而合金留在炉内直至完全冷却（约需20小时以上）。

　　炉料矿石部分中的钛精矿，如有25%－100%用钙钛精矿来代替，同时相当于精矿配加量12.5%－50%的铁矿加入炉料中，可以炼得标准钛铁。钙钛精矿应加热至873－973K，使炉料温度不低于573K。当钛精矿被代替25%时，所获得的经济效益最高。在此情况下，钛的回收率增至77%，合金中的平均含量由27.5%增至29.4%，这可以大量生产出高品位钛铁。使用钙钛矿在电炉里熔炼。可以炼得含Ti38%－45%的钛铁，钛的回收率为68%－70%（使用沉降剂）。

　　表1－4　　电-铝热法炼钛铁的炉料组成

原料 炉料组成/kg 　 　
点火炉料 基本炉料 沉降用炉料
钛精矿
钛屑

铝屑

铁屑

铁鳞

石灰

75%硅铁
150
600

300

600

60

　
1500
　

650

500

130

60
　
　

120

300

25

　　前苏联克留切夫斯克铁合金厂采用电炉两步法熔炼。先熔化钙钛矿精矿（约钛精矿的50%）然后电炉停电，将钛精矿和铝加入炉内一起熔化，可以炼得含Ti37.5%－40.0%的钛铁。在此情况下，1t合金的铝粒消耗量为380kg，钛的回收率为71%。

　　提高钛利用率的有效方法是熔炼结束后用电加热炉渣，在熔渣中的金属颗粒完全下沉所需的时间内保持一定的温度，这样可使钛的回收率提高8%，铝粒消耗量下降70kg/t。

　　在电炉里还可以用铝粉将钛渣还原出半成品合金（铝钛铁）和得到优质的水泥原料，或用硅铁、铝粉还原出半成品（硅钛合金）。还原过程如图1－4所示。钛铁在熔炼炉熔完后，将70%的渣倒入钛渣还原电炉，加硅石、石灰同时加铝粉进行还原，结果得到硅钛铁和高三氧化二铝结块。