[发明专利]钛铁分离电弧炉盖的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电弧炉中用冶炼的方法对钛铁矿中的钛和铁分离时用的电弧炉炉盖，特别是一种钛铁分离电弧炉盖的组成和制作步骤。

背景技术

用在电弧炉中冶炼还原的方法可把钛铁矿中的钛和铁分离开，冶炼还原时是把钛铁矿粉和含有固定碳的还原剂作为炉料放在电弧炉中，用电弧炉把炉料升温、加热到摄氏2000多度的高温，并在高温下保持一定长的还原时间，使钛和铁分离开来。在用电弧炉冶炼还原钛铁矿时，敞口的电弧炉不能保证炉内的分离温度和还原时间，为了保证炉内的分离温度和还原时间，电弧炉在冶炼分离钛铁矿时电弧炉口上应封盖有电弧炉盖。现有技术中，由于电弧炉口较大，温度较高，没有专用的钛铁分离电弧炉盖，在用电弧炉冶炼分离钛铁矿时，为了炉内保温，冶炼时，在钛铁矿粉和含有固定碳的还原剂炉料中加入一定量的沥青，电弧炉加热时，炉料内的沥青特别是下部炉料内的沥青在高温下先行熔解、挥发、燃烧，沥青挥发、燃烧时产生大量的沥青烟，沥青烟是浓黑色的气体，其中大部分是0.1～1μm的焦油细雾粒，焦油细雾粒在炉料上层可以被吸附下来一部分，吸附在上层炉料的焦油细雾粒因受热可被碳化，在继续的加热中，上层炉料中的碳与上层炉料结成一定厚度的壳体，在继续的加热中，上层炉料结成的壳体强度和密实程度逐渐增强，成为封盖在电弧炉口上的一次性电弧炉盖，电极从一次性电弧炉盖穿过，该一次性电弧炉盖具有一定的保持炉温的作用。这种电弧炉盖有如下不足：

1.沥青在高温电弧炉内熔解、挥发、燃烧时，要排出大量的沥青烟，大量的沥青烟穿过炉料从炉口冒出，沥青中的荧光物质、致癌物质3，4苯并芘也随沥青烟挥发出来，为在炉料上层结壳，上层炉料只是吸附极小部分的沥青烟，绝大多数的沥青烟从电弧炉口喷冒出来，极大地污染劳动环境和周围环境；

2.上层炉料结成的壳体不能多次使用，只能用在一炉生产，一炉料熔炼结束后要捣炉，捣炉时要捣碎上层炉料结成的壳体，捣碎的壳体碎块落到炉里后，会从炉里冲冒出大量的粉尘，不仅劳动强度大，也极大地污染环境；

3.在生产时，上层炉料结成的壳体的厚度、强度和密实程度不是可控的，有时上层炉料结成的壳体会有薄弱环节，在熔炼过程中，具有薄弱环节的上层炉料结成的壳体随时可能崩裂、塌料，造成翻渣事故，具有安全隐患；

4.在生产时，上层炉料结成的壳体的厚度、强度和密实程度不是可控的，所以上层炉料结成的壳体的保温性能不是很好，不易使炉内的温度达到分离温度和保持还原时间，使冶炼加热时间长，能耗高，产品质量较差；

5.一次加入炉内的炉料里，上层炉料用于结壳，不能用于熔炼，单炉产量低，上层炉料结成的壳体捣炉后重新冶炼，增加能耗和生产费；

6.只是为了在上层炉料结成一层具有保持炉温作用的一次性壳体而在炉料中加入沥青，增加生产成本、尾气治理装置和费用。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种强度和密实程度较高，可用于多炉生产使用、保温性能好、能使单炉产量高、生产成本低、劳动强度低、熔炼分离的产品质量好、安全、节能、环保的钛铁分离电弧炉盖的制作方法

本发明是用如下方法实现的。

本发明的发明方案是以炭素材料颗粒和耐火材料颗粒为原料，沥青为粘结剂，经配料、混合、成型和焙烧后，制成球冠形钛铁分离电弧炉盖。

为实现上述发明方案，钛铁分离电弧炉盖的制作方法有如下步骤：

(1)按电弧炉上口的尺寸用钢板制做炉盖模具，炉盖模具有凸面向上的球冠形部分，球冠形部分的周边连有水平的圆环形边沿，圆环形边沿的尺寸与电弧炉口的炉壁上圆环面尺寸相配合，圆环形边沿的外圆周边连有圆环形水圈，球冠形部分上有与电弧炉上的电极相配合的三个圆孔，圆孔的孔口上部分别有圆筒，圆筒的轴线与球冠形部分的底面圆所在平面相垂直；

(2)按质量百分数计分别取40％～50％的炭素材料颗粒，30％～40％的镁碳砖颗粒，15％～20％的沥青，

上述炭素材料颗粒是粒径1～5毫米的冶金焦颗粒、石油焦颗粒中的一种或冶金焦颗粒与石油焦颗粒以任意比例混合的混合焦颗粒，也可以是上述冶金焦颗粒、石油焦颗粒或混合焦颗粒与粒径1～5毫米的石墨颗粒混合的石墨焦颗粒，石墨焦颗粒中石墨颗粒的质量百分数是8～12％，

上述镁碳砖颗粒是粒径小于30毫米的用新镁碳砖粉碎后的颗粒或用废旧镁碳砖粉碎后颗粒，

上述沥青是煤沥青、石油沥青中的一种或煤沥青与石油沥青以任意比例混合的混合沥青；

(3)把上述按量取出的炭素材料颗粒和镁碳砖颗粒混合均匀，得到骨料颗粒，把骨料颗粒加热到100℃～300℃，在骨料颗粒内加入上述按量取出的沥青，混合均匀，得到沥青混凝土；