镁法海绵钛生产边皮钛生成量的研究.pdf

镁法海绵钛生产边皮钛生成量的研究 王小龙李鸿斌 （遵义钛厂，贵州遵义 “） 摘要分析了在海绵钛的还原生产过程中边皮钛的形成机理及增多的原因， 提出了还原中期最大加料速度应 限制在 ，8;96; （A;B6 6C7;6AD E7;C，A;B6 F6CB，4A6G*8A HI8J6;FK，“，L*6;7） ;6“418“ MAI6; C*K C6C7;6AD NH8;K D7;AO7FCAI6; HI8FKNN，7 7IK 7D8A;C 8O F6IFA7I KPKP C6C7;6AD NH8;K Q6 K K;KI7CKP，Q*8NK RA7;C6CB 6N I7;KP OI8D S “’T UB 7;7BG6; C*K K;KI7C6; IK7N8;N 7;P C*K DKF*7;6ND 8O KPKP C6C7;6AD NH8;K PAI6; D7;AO7FCAI6; HI8FKNN，C*6N 7IC6FK HACN O8IQ7IP 7 ’KB Q7B C8 IKPAFK C*K KPKP C6C7;6AD NH8;K RA7;C6CB 8O 8ACHAC B 6D6C6; C*K D7V6DAD D6P9CKID OKKP6; NHKKP 7C CK;NK IK7FC68; KVCK;C，7;P B F8;CI86; C*K IK7FC68; 6RA6P KJK C8 OAFCA7CK N6*CB 7C C C8 HIK9 JK;C OI8D FIK7C6; 8O ;KQ 7FC6JK FK;CKIT 边皮钛位置示意图 0/* 68*2* ,- */* “0“1’02 6,’/* *A06“0’/ 14*16 以上， 而镁的沸点仅 7;， 此时镁处于沸腾状态。加之还原操作加料 速度按转子流量计实际刻度加料， 因转子流量计出 厂时是用水标定的， 当被测介质改为 12-.时， 其修 正系数， 经计算应为 时， 实 际 加 料 速 度 已 达 “ 9 5。这样更加剧了反应的剧烈程度， 沸腾的 液镁不断吸附在最初反应器壁上已形成的少量环状 边皮钛上， 通过钛晶体毛细孔向上爬， 与气体 12-. 反应生成新边皮钛， 使原环状边皮钛增多、 增厚。另 外， 由于反应剧烈程度增加， 也加剧了液镁的气化， 液镁蒸气挥发后， 冷凝附着在反应器器壁上部和大 盖内层， 与气体 12-.反应生成边皮钛，这些边皮钛 主要粘附在反应器器壁上部和大盖内层。因此，最 大料速持续的时间越长，生成边皮钛也就越多 （表 “） 。 表 8 部分大料速边皮钛生成量统计表 ’ 8’ ***, -. ’/0’/ **123 4-10’ -1 *’ 00’7 .’’/10 ’-,*6 炉次 最大料速 （5 ） 持续时间 边皮钛生成量 5 “77 ““ ’“’’ ““7 ““77 898反应液面 反应液面太低、 波动范围过大会增加边皮钛的 生成量， 其原因如下（） 当反应液面过低时， 12-. 距液镁表面相对较远， 发生液体 12-.液体 45间 的反应相对减少， 气体 12-.与镁蒸气反应相对增 加， 从而增加边皮钛生成量。 （“） 因未定时、 定量准 确排放 45-.“， 反应液面大幅上下波动， 易在钛晶体 活性中心之外， 形成新的活性中心， 液镁靠表面吸引 力沿铁壁和钛晶体孔隙上爬， 被吸附在活性中心上， 这样在反应器壁上会粘附形成新的边皮钛。因此， 不控制好液面， 及时准确排放 45-.“， 也将增加边皮 钛的数量 （表 ） 。 “有色金属 （冶炼部分） ““ 年 “ 期 万方数据 表 反应液面大幅波动量统计表 “ “’ ** ,- *./*0 1*,2 /1- -//*,2 炉次反应液面波动范围边皮钛生成量 “ 至 ’ 点 ’ 至 ’ 点 至 ’ 点 至 ’ 点* 至 ’ 点 ’措施 通过上述分析， 可以知道边皮钛是海绵钛生产 过程中必然要形成的， 但其生成量是可以控制的， 因 此， 我们对加料速度以及反应液面进行了调整。结 合生产实践， 采取两项措施，（,） 我们对部分炉子还 原中期最大加料速度限制在 “ -， 以缓解反应 剧烈程度， 特殊炉次， 因反应温度太低， 可以适当提 高至 *“ -， 但持续时间不能太长， 最多 ’-。 （） 控制反应液面在 点范围内小幅波动， 防止形成新 的活性中心。以达到降低边皮钛生成量的目的 （表 ） 。 从表 的统计数据可以看出， 通过控制最大加 料速度以及控制好液面及时准确的排放 ./0， 边 皮钛的生成量大大下降， 调整前平均边皮钛 *’“， 调整后平均边皮钛 “， 平均下降 ,“。在进行 表 3调整料速及排放 456 7制度试验对比表 “ 3“’ 1/ ,891*,2 -,1 20 -1 0/82 料速及排 放 ./0 制度 平均爬壁 钛重量 “ 平均钛坨 重量 “ 平均加料 时间 - 中期平均最 大加料速度 （“-1 ,） 调整前*’2’’* 调整后2, 调整加料速度试验期间， 对 ’ 一炉产品还原中期 加料再次进行提高加料速度到 *“ - 试验， 结果 边皮钛增至 “， 这点也证明了加料速度对边皮 钛形成的影响。此外， 调整前， 钛坨平均重 2’“， 调整后， 钛坨平均重 2“， 平均钛坨重量未受影 响， 而且略有增加； 调整前平均加料时间 ’-， 调整 后平均加料时间 ,-， 加料时间也略有减少。试验 在降低边皮钛生成量的同时， 缩短了还原生产周期， 降低了还原电耗， 取得了较好的效果。 结语 还原中期最大加料速度限制在 “ -， 控制 反应液面在 点范围内小幅波动。 参考文献 ［,］ 莫畏， 邓国珠， 罗方承 3 钛冶金 （第二版）［.］ 3 北京 冶金工业出 版社， ,22 , （上接 页） 被电解质熔化， 则其截面减小， 电阻增大， 电流减小。 结语 我们建议， 应该把阴极电流分布测量作为一个 常规测量项目， 以此分析电解槽槽底情况。特别是 焙烧阶段， 可指导均流调节避免早期破损。 参考文献 ［,］ 彭正来 3 电网络理论 ［.］ 3 武汉 武汉水利电力大学出版社， ,222 ［］ 邱关源 3 电路 ［.］ 3 北京 高等教育出版社， ,22 ［’］ 梁汉 3 铝电解槽底破损的早期定位检测 ［4］ 3 轻金属， （’） ’ ［］ 孙啸， 顾粮 3 浅谈铝电解大修槽焙烧的红棒问题 ［4］ 3 轻金属， ,2* （） 有色金属 （冶炼部分） 年 期 万方数据