本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種制備鈦渣的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

鈦渣是鈦工業(yè)的基礎(chǔ)性原料之一，其與人造金紅石、天然金紅石都是生產(chǎn)鈦白粉、海綿鈦和電焊條的主要原料，在世界富鈦料生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位。

鈦渣的生產(chǎn)方法主要是電爐熔煉法，是采用還原劑將鈦精礦中鐵的氧化物還原成金屬鐵分離出去，從而富集鈦的火法冶金工藝。

世界上先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)包括加拿大QIT、南非RBM和挪威TTI等公司，其中QIT有9臺矩形電爐生產(chǎn)鈦渣，年產(chǎn)鈦渣保持在100萬t以上的水平，RBM采用兩臺105MVA大型矩形電爐，是世界上最大的鈦渣電爐之一。

我國鈦渣冶煉特點(diǎn)是小型電爐多、大型電爐少，圓形電爐多、矩形電爐少，間斷加料冶煉多、連續(xù)冶煉少，這些國內(nèi)鈦渣冶煉特點(diǎn)決定了我國鈦渣生產(chǎn)規(guī)模小，效率低。2006年我國從國外引進(jìn)了25.5MVA鈦渣電爐冶煉工藝，經(jīng)過國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)改進(jìn)后，我國的鈦渣冶煉技術(shù)水平有所提高，但是仍與國外先進(jìn)技術(shù)有一定的差距，不能滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)特別是氯化法鈦白粉工藝生產(chǎn)的需要。

因此，現(xiàn)有的制備鈦渣的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種制備鈦渣的系統(tǒng)和方法，采用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了含鐵鈦礦的連續(xù)熔煉和高效熔煉，從而達(dá)到了調(diào)整鈦渣成分的目的，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低了單位鈦渣電耗(降低了31.8％)。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種制備鈦渣的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括：

混料裝置，所述混料裝置具有含鐵鈦礦入口、還原劑入口和混合物料出口；

多個(gè)料倉，所述料倉與所述混合物料出口相連；

矩形電爐，所述矩形電爐包括：

矩形電爐本體，所述矩形電爐本體內(nèi)的爐底自下而上依次形成鐵水層區(qū)、混合層區(qū)和鈦渣層區(qū)；

多個(gè)電極，所述電極從所述矩形電爐本體的頂端伸入至所述鈦渣層區(qū)；

第一加料區(qū)，所述第一加料區(qū)位于所述矩形電爐本體內(nèi)，并且所述第一加料區(qū)環(huán)繞在所述電極外周，所述第一加料區(qū)與所述料倉相連；

第二加料區(qū)，所述第二加料區(qū)位于所述矩形電爐本體內(nèi)，并且所述第二加料區(qū)外套在所述第一加料區(qū)上，所述第二加料區(qū)與所述第一加料區(qū)間隔開，所述第二加料區(qū)與所述料倉相連；

第三加料區(qū)，所述第三加料區(qū)位于所述矩形電爐本體內(nèi)，并且所述第三加料區(qū)外套在所述第二加料區(qū)上，所述第三加料區(qū)與所述第二加料區(qū)間隔開，所述第三加料區(qū)與所述料倉相連；

鐵水出口，所述鐵水出口設(shè)置在所述鐵水層區(qū)；

鈦渣出口，所述鈦渣出口設(shè)置在所述鈦渣層區(qū)；

煤氣出口，所述煤氣出口設(shè)置在所述矩形電爐本體的頂端；

余熱鍋爐，所述余熱鍋爐與所述煤氣出口相連；以及

布袋收塵器，所述布袋收塵器與所述余熱鍋爐相連。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備鈦渣的系統(tǒng)通過采用具有第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)的矩形電爐對含有含鐵鈦礦和還原劑的混合物料進(jìn)行熔煉處理，并且采用連續(xù)加料的方式，實(shí)現(xiàn)了含鐵鈦礦的連續(xù)熔煉和高效熔煉，從而達(dá)到了調(diào)整鈦渣成分的目的，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低了單位鈦渣電耗(降低了31.8％)，并且降低了單位產(chǎn)品的投資，改善了勞動(dòng)條件，同時(shí)采用余熱鍋爐有效回收了矩形電爐中所得煤氣中的余熱，從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備鈦渣的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述制備鈦渣的系統(tǒng)包括呈一排依次豎直間隔設(shè)置的第一至第六電極，并且所述鈦渣出口鄰近所述第一電極設(shè)置，所述鐵水出口鄰近所述第六電極出口。由此，可以顯著提高含鐵鈦礦的熔煉效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一加料區(qū)包括一級加料區(qū)、二級加料區(qū)和三級加料區(qū)，所述一級加料區(qū)環(huán)繞在所述第一電極和第二電極外周，所述二級加料區(qū)環(huán)繞在所述第三電極和第四電極外周，所述三級加料區(qū)環(huán)繞在所述第五電極和第六電極的外周。由此，可以進(jìn)一步提高含鐵鈦礦的熔煉效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一加料區(qū)、所述第二加料區(qū)和所述第三加料區(qū)分別獨(dú)立地均勻布置有多個(gè)加料口，所述加料口與所述料倉相連。由此，可以在實(shí)現(xiàn)含鐵鈦礦連續(xù)熔煉的同時(shí)降低熔煉能耗。

在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種采用上述制備鈦渣的系統(tǒng)制備鈦渣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法包括：

(1)將含鐵鈦礦與還原劑供給至所述混合裝置中進(jìn)行混合，以便得到混合物料；

(2)將所述混合物料存儲在所述多個(gè)料倉中，并將所述混合物料經(jīng)所述多個(gè)料倉分別供給至所述矩形電爐中的第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)進(jìn)行熔煉處理，以便得到鐵水、鈦渣以及煤氣；

(3)將所述煤氣供給至所述余熱鍋爐中進(jìn)行預(yù)熱回收，以便得到降溫煤氣；

(4)將所述降溫煤氣供給至所述布袋收塵器中進(jìn)行收塵，以便得到凈化煤氣。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備鈦渣的方法可以實(shí)現(xiàn)含鐵鈦礦的連續(xù)熔煉和高效熔煉，從而達(dá)到了調(diào)整鈦渣成分的目的，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低了單位鈦渣電耗(降低了31.8％)，并且降低了單位產(chǎn)品的投資，改善了勞動(dòng)條件，同時(shí)采用余熱鍋爐有效回收了矩形電爐中所得煤氣中的余熱，從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備鈦渣的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述含鐵鈦礦為選自鈦精礦和鈦鐵礦中的至少一種。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述還原劑為選自焦炭和煤中的至少一種。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一加料區(qū)、所述第二加料區(qū)和所述第三加料區(qū)中加入的混合物料的質(zhì)量比為(40～70)：(20～40)：(1～10)。由此，可以在實(shí)現(xiàn)含鐵鈦礦連續(xù)熔煉和高效熔煉的同時(shí)降低熔煉能耗。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，加入到所述一級加料區(qū)的混合物料中的還原劑的質(zhì)量比加入到所述二級加料區(qū)和所述三級加料區(qū)中的混合物料中的還原劑多10～20％。由此，可以實(shí)現(xiàn)含鐵鈦礦的連續(xù)熔煉，從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備鈦渣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的制備鈦渣的系統(tǒng)中矩形電爐橫截面的剖視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的制備鈦渣的系統(tǒng)中矩形電爐橫截面的剖視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備鈦渣的方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種制備鈦渣的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該系統(tǒng)包括混料裝置100、料倉200、矩形電爐300、余熱鍋爐400和布袋收塵器500。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，混料裝置100具有含鐵鈦礦入口101、還原劑入口102和混合物料出口103，且適于將含鐵鈦礦與還原劑進(jìn)行混合，以便得到混合物料。具體的，含鐵鈦礦可以為選自鈦精礦和鈦鐵礦中的至少一種，還原劑可以為選自焦炭和煤中的至少一種。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對含鐵鈦礦和還原劑的粒徑以及二者的混合比例進(jìn)行選擇。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，料倉200與混合物料出口103相連，且適于存儲混料裝置中得到的混合物料。具體的，料倉200可以為多個(gè)，并且料倉200上可以設(shè)置有控制單元(未示出)，用以實(shí)現(xiàn)料倉中混合物料的定量下料。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1和2，矩形電爐300包括矩形電爐本體31、電極32、第一加料區(qū)33、第二加料區(qū)34、第三加料區(qū)35、鐵水出口301、鈦渣出口302和煤氣出口303，且適于將混合物料經(jīng)多個(gè)料倉分別供給至矩形電爐中的第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)進(jìn)行熔煉處理，得到鐵水、鈦渣和煤氣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，矩形電爐本體31內(nèi)的爐底自下而上依次形成鐵水層36、混合層區(qū)37和鈦渣層區(qū)38。具體的，含鐵鈦礦中的鐵氧化物在還原劑的作用下被還原為鐵單質(zhì)，鐵單質(zhì)熔化為鐵水而位于爐底的底部，而還原后得到的部分鈦渣與鐵水混合形成混合層區(qū)位于鐵水層區(qū)的上面，而剩余的鈦渣形成鈦渣曾區(qū)位于混合層區(qū)的上面。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，電極32可以為多個(gè)，并且多個(gè)電極32從矩形電爐本體31的頂端伸入至鈦渣層區(qū)38。具體的，多個(gè)電極可以分別連接有變壓器，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要通過變壓器來控制電極的功率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，參考圖2，電極32可以包括第一電極1、第二電極2、第三電極3、第四電極4、第五電極5和第六電極6，并且第一電極1至第六電極6呈一排豎直間隔設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，參考圖2，第一加料區(qū)33可以位于矩形電爐本體31內(nèi)，并且第一加料區(qū)33可以環(huán)繞在電極32的外周，第一加料區(qū)33與料倉200相連，具體的，第一加料區(qū)33中均勻布置有多個(gè)加料口304，該加料口304與料倉200相連，從而通過該加料口可以將料倉中的混合物料連續(xù)定量定點(diǎn)的供給至第一加料區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，參考圖3，第一加料區(qū)33可以包括一級加料區(qū)331、二級加料區(qū)332和三級加料區(qū)333，一級加料區(qū)331環(huán)繞在第一電極1和第二電極2的外周，二級加料區(qū)332環(huán)繞在第三電極3和第四電極4的外周，三級加料區(qū)333環(huán)繞在第五電極5和第六電極6的外周。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)具體實(shí)施例，加入到一級加料區(qū)的混合物料中的還原劑的質(zhì)量比加入到二級加料區(qū)和三級加料區(qū)中的混合物料中的還原劑多10～20％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在一級加料區(qū)通過添加更多的還原劑，以實(shí)現(xiàn)此區(qū)域物料中碳含量的提高，從而可以有效地提高鈦渣品位，并且在此階段，可以將渣中FeO進(jìn)一步還原至要求的含量，實(shí)現(xiàn)達(dá)到富集TiO2、生產(chǎn)高品位鈦渣的目的，而還原劑加入量過高將會造成Ti低價(jià)氧化物的形成，導(dǎo)致渣變稠，惡化爐況；而還原劑加入量不足則會導(dǎo)致渣中FeO含量較高，降低產(chǎn)品品質(zhì)。具體的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的混料裝置進(jìn)行混料，然后通過不同的料倉分別將混合物料供給至一級加料區(qū)、二級加料區(qū)和三級加料區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，參考圖2和3，第二加料區(qū)34位于矩形電爐本體31內(nèi)，并且第二加料區(qū)34外套在第一加料區(qū)33上，第二加料區(qū)34與第一加料區(qū)33間隔開，第二加料區(qū)34與料倉200相連。具體的，第二加料區(qū)34中均勻布置有多個(gè)加料口304，該加料口304與料倉200相連，從而通過該加料口可以將料倉中的混合物料連續(xù)定量定點(diǎn)的供給至第二加料區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，第三加料區(qū)35位于矩形電爐本體31內(nèi)，并且第三加料區(qū)35外套在第二加料區(qū)34上，第三加料區(qū)35與第二加料區(qū)34間隔開，第三加料區(qū)35與料倉200相連。具體的，第三加料區(qū)35中均勻布置有多個(gè)加料口304，該加料口304與料倉200相連，從而通過該加料口可以將料倉中的混合物料連續(xù)定量定點(diǎn)的供給至第三加料區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)中加入的混合物料的質(zhì)量比為(40～70)：(20～40)：(1～10)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，第一加料區(qū)靠近電極，大部分的電能在此區(qū)域轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)而熔化更多的物料，第二加料區(qū)和第三加料區(qū)距離電極逐級靠遠(yuǎn)，爐料熔化速度也逐級放慢，需要的料量相應(yīng)減少，并且在不同區(qū)域需要控制不同的加料量和加料速度，使之與化料速度相匹配，物料量過多，導(dǎo)致物料堆積在料面上不能得到及時(shí)熔化，會造成渣面結(jié)殼、塌料等惡化冶煉制度的現(xiàn)象；物料量過少，電能轉(zhuǎn)化的熱能不能有效利用于化料，會導(dǎo)致熔池和爐頂溫度過高，使能耗增大并縮短電爐壽命。由此，采用本申請的加料比例可以在降低能耗的同時(shí)提高鈦渣的產(chǎn)率。具體的，矩形電爐內(nèi)采取薄料層連續(xù)熔煉操作，確保爐底內(nèi)化料與加料速度相匹配。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，鐵水出口301設(shè)置在鐵水層區(qū)36，且適于將矩形電爐本體內(nèi)生成的鐵水定期排出。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鐵水出口301鄰近第六電極6設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，鈦渣出口302設(shè)置在鈦渣層區(qū)38，且適于將矩形電爐本體內(nèi)生成的鈦渣定期排出。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鈦渣出口302鄰近第一電極1設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，煤氣出口303設(shè)置在矩形電爐本體31的頂端，且適于將矩形電爐本體內(nèi)產(chǎn)生的煤氣排出。具體的，煤氣出口303可以有多個(gè)，例如如圖1所示，煤氣出口可以為兩個(gè)，并且兩個(gè)煤氣出口對稱設(shè)置在矩形電爐本體的頂端。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用具有第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)的矩形電爐對含有含鐵鈦礦和還原劑的混合物料進(jìn)行熔煉處理，并且采用連續(xù)加料的方式，實(shí)現(xiàn)了含鐵鈦礦的連續(xù)熔煉和高效熔煉，從而達(dá)到了調(diào)整鈦渣成分的目的，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低了單位鈦渣電耗(降低了31.8％)，并且降低了單位產(chǎn)品的投資，改善了勞動(dòng)條件。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，余熱鍋爐400與煤氣出口303相連，且適于對矩形電爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣進(jìn)行余熱回收，得到降溫煤氣。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，布袋收塵器500與余熱鍋爐400相連，且適于將余熱鍋爐內(nèi)得到降溫后的煤氣進(jìn)行收塵處理，以便得到凈化煤氣。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備鈦渣的系統(tǒng)通過采用具有第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)的矩形電爐對含有含鐵鈦礦和還原劑的混合物料進(jìn)行熔煉處理，并且采用連續(xù)加料的方式，實(shí)現(xiàn)了含鐵鈦礦的連續(xù)熔煉和高效熔煉，從而達(dá)到了調(diào)整鈦渣成分的目的，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低了單位鈦渣電耗(降低了31.8％)，并且降低了單位產(chǎn)品的投資，改善了勞動(dòng)條件，同時(shí)采用余熱鍋爐有效回收了矩形電爐中所得煤氣中的余熱，從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，進(jìn)而解決了我國現(xiàn)有鈦渣冶煉處理功率小、操作波動(dòng)大、自動(dòng)化程度低、以及間斷加料、間斷操作引起的效率低、能耗高等問題。

在本發(fā)明的再一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種采用上述制備鈦渣的系統(tǒng)制備鈦渣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖4，該方法包括：

S100：將含鐵鈦礦與還原劑供給至混料裝置中進(jìn)行混合

該步驟中，具體的，將含鐵鈦礦與還原劑供給至混料裝置中進(jìn)行混合，以便得到混合物料。具體的，含鐵鈦礦可以為選自鈦精礦和鈦鐵礦中的至少一種，還原劑可以為選自焦炭和煤中的至少一種。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對含鐵鈦礦和還原劑的粒徑以及二者的混合比例進(jìn)行選擇。

S200：將混合物料存儲在多個(gè)料倉中，并將混合物料經(jīng)多個(gè)料倉分別供給至矩形電爐中的第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)進(jìn)行熔煉處理

該步驟中，具體的，將上述混料裝置中得到的混合物料存儲在多個(gè)料倉中，并將混合物料經(jīng)多個(gè)料倉分別供給至矩形電爐中的第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)進(jìn)行熔煉處理，含鐵鈦礦中的鐵氧化物在還原劑的作用下被還原為鐵單質(zhì)，鐵單質(zhì)熔化為鐵水而位于爐底的底部，而還原后得到的部分鈦渣與鐵水混合形成混合層區(qū)位于鐵水層區(qū)的上面，而剩余的鈦渣形成鈦渣曾區(qū)位于混合層區(qū)的上面。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用具有第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)的矩形電爐對含有含鐵鈦礦和還原劑的混合物料進(jìn)行熔煉處理，并且采用連續(xù)加料的方式，實(shí)現(xiàn)了含鐵鈦礦的連續(xù)熔煉和高效熔煉，從而達(dá)到了調(diào)整鈦渣成分的目的，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低了單位鈦渣電耗(降低了31.8％)，并且降低了單位產(chǎn)品的投資，改善了勞動(dòng)條件。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，加入到一級加料區(qū)的混合物料中的還原劑的質(zhì)量比加入到二級加料區(qū)和三級加料區(qū)中的混合物料中的還原劑多10～20％。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在一級加料區(qū)通過添加更多的還原劑，以實(shí)現(xiàn)此區(qū)域物料中碳含量的提高，從而可以有效地提高鈦渣品位，并且在此階段，可以將渣中FeO進(jìn)一步還原至要求的含量，實(shí)現(xiàn)達(dá)到富集TiO2、生產(chǎn)高品位鈦渣的目的，而還原劑加入量過高將會造成Ti低價(jià)氧化物的形成，導(dǎo)致渣變稠，惡化爐況；而還原劑加入量不足則會導(dǎo)致渣中FeO含量較高，降低產(chǎn)品品質(zhì)。具體的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的混料裝置進(jìn)行混料，然后通過不同的料倉分別將混合物料供給至一級加料區(qū)、二級加料區(qū)和三級加料區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，第一加料區(qū)、第二加料區(qū)和第三加料區(qū)中加入的混合物料的質(zhì)量比為(40～70)：(20～40)：(1～10)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，第一加料區(qū)靠近電極，大部分的電能在此區(qū)域轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)而熔化更多的物料，第二加料區(qū)和第三加料區(qū)距離電極逐級靠遠(yuǎn)，爐料熔化速度也逐級放慢，需要的料量相應(yīng)減少，并且在不同區(qū)域需要控制不同的加料量和加料速度，使之與化料速度相匹配，物料量過多，導(dǎo)致物料堆積在料面上不能得到及時(shí)熔化，會造成渣面結(jié)殼、塌料等惡化冶煉制度的現(xiàn)象；物料量過少，電能轉(zhuǎn)化的熱能不能有效利用于化料，會導(dǎo)致熔池和爐頂溫度過高，使能耗增大并縮短電爐壽命。由此，采用本申請的加料比例可以在降低能耗的同時(shí)提高鈦渣的產(chǎn)率。具體的，矩形電爐內(nèi)采取薄料層連續(xù)熔煉操作，確保爐底內(nèi)化料與加料速度相匹配。

S300：將煤氣供給至余熱鍋爐中進(jìn)行預(yù)熱回收

該步驟中，具體的，將上述矩形電爐內(nèi)熔煉產(chǎn)生的煤氣供給至余熱鍋爐中進(jìn)行預(yù)熱回收，得到降溫煤氣。

S400：將降溫煤氣供給至布袋收塵器中進(jìn)行收塵

該步驟中，具體的，將上述余熱鍋爐內(nèi)得到降溫后的煤氣進(jìn)行收塵處理，以便得到凈化煤氣。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備鈦渣的方法可以實(shí)現(xiàn)含鐵鈦礦的連續(xù)熔煉和高效熔煉，從而達(dá)到了調(diào)整鈦渣成分的目的，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低了單位鈦渣電耗(降低了31.8％)，并且降低了單位產(chǎn)品的投資，改善了勞動(dòng)條件，同時(shí)采用余熱鍋爐有效回收了矩形電爐中所得煤氣中的余熱，從而實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，進(jìn)而解決了我國現(xiàn)有鈦渣冶煉處理功率小、操作波動(dòng)大、自動(dòng)化程度低、以及間斷加料、間斷操作引起的效率低、能耗高等問題。需要說明的是，上述針對制備鈦渣的系統(tǒng)所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)同樣適用于該制備鈦渣的方法，此處不再贅述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。