[实用新型]熔融含钛渣制备钛基合金的装置

说明书

本实用新型提供了一种熔融含钛渣制备钛基合金的装置。该装置包括熔融含钛渣供应单元、铝粉供应单元(和/或铝线供应单元)、钛合金冶炼炉、惰性气体供应单元和余热回收单元；熔融含钛渣供应单元具有熔融含钛渣出口；铝粉供应单元用于供应铝粉，铝线供应单元用于供应铝线；钛合金冶炼炉具有炉体，炉体具有熔融含钛渣进口，熔融含钛渣进口与熔融含钛渣出口相连；钛合金冶炼炉还包括射流喷吹单元和/或喂线单元，射流喷吹单元的进口与铝粉供应单元相连，出口与炉体内部相连。上述装置能够利用熔融含钛渣直接生产钛基合金，采用喂线法或射流喷吹法将铝加入到熔融含钛渣中进行还原处理直接产出钛基合金，具有高效、低耗、工序简单的优势。

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种熔融含钛渣制备钛基合金的装置。

背景技术

钛是一种重要的战略资源，属于铁、铝之后的第三大金属，广泛应用于化工、兵器、航空航天、新能源等领域，钛渣产出的钛基合金主要为钛铝合金、钛硅铝合金等，此类合金应用范围广泛，来源较广。

含钛渣包含高炉工艺、非高炉工艺处理钒钛磁铁矿产出的含钛渣和钛精矿冶炼产出的高钛渣，其中由于普通钒钛磁铁矿产出的含钛渣中钛品位较低，难以经济利用，堆存量较大。

申请号201410345713.1提出一种利用钛氧化物作为原料，进行铝热自蔓延法处理产出钛铝合金熔体的方法，该技术需将金红石或高钛渣、铝粉及其他原料细磨后混料，在自蔓延反应炉进行反应。然而，该方法存在工艺流程复杂的缺点。

申请号201310216499.5提出一种利用高炉含钛渣和粉煤灰冶炼铝硅钛合金的方法，该方法是将粉煤灰和其他原料细磨后压球在矿热炉内冶炼，并将高炉渣细磨至0.075～0.425mm，在1800～1950℃条件下冶炼3～4h，并将产出的铝硅钛合金进行精炼，精炼温度1400～1700℃，精炼时间1～1.5h。然而，该技术存在能耗高、处理成本高、含钛渣冷却及细磨工序厂的问题。

申请号201911257002.8提出了一种利用含钛高炉渣和铝硅质大修渣进行细磨后再950℃～960℃条件下进行电解，获得铝硅钛合金的方法。申请号201910592443.7提出一种利用金属铝、硅废料、含钛渣制备铝硅钛合金的方法，该技术是将石灰、石英石和Na₃AlF₆混匀后进行熔化作为助熔剂，再细磨至80～00目，再将金属铝粒、金属硅废料、含钛渣和助熔剂混匀后再1500℃～1800℃条件下高温熔炼2～4h，将所得物料以2～5℃/min冷却速度匀速降温。然而，这些方法均存在工艺复杂的缺陷。

基于以上原因，有必要提供一种能耗低、工序简单、钛资源回收率高的由含钛渣制备钛基合金的装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种熔融含钛渣制备钛基合金的装置，以解决现有技术中由含钛渣制备钛基合金时存在的工序复杂、能耗高等问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种熔融含钛渣制备钛基合金的装置，其包括：熔融含钛渣供应单元，具有熔融含钛渣出口；铝粉供应单元和/或铝线供应单元，铝粉供应单元用于供应铝粉，铝线供应单元用于供应铝线；钛合金冶炼炉，具有炉体，炉体具有熔融含钛渣进口，熔融含钛渣进口与熔融含钛渣出口相连；钛合金冶炼炉还包括射流喷吹单元和/或喂线单元，射流喷吹单元的进口与铝粉供应单元相连，出口与炉体内部相连；喂线单元的进口与铝线供应单元相连，出口与炉体内部相连；炉体顶部还设置有烟气出口；惰性气体供应单元，其出口与炉体连通；余热回收单元，其进口与烟气出口相连。

进一步地，装置包括铝粉供应单元，射流喷吹单元包括一个或多个射流喷枪，炉体的侧壁和/或顶壁上还设置有与射流喷枪一一对应设置的喷孔，射流喷枪与喷孔相连。

进一步地，铝粉供应单元和射流喷吹单元通过喷吹管路相连，惰性气体供应单元的出口与喷吹管路相连。