Keuntungan Teknologi Produksi Terak Titanium Berkala Satu Tahap

Saat ini, produksi terak titanium dengan kandungan TiO2 tinggi (80% atau lebih) hanya terbukti layak dan ekonomis dalam tungku bijih-termal.

Produksi satu tahap memiliki beberapa keunggulan dibandingkan metode lain untuk memperoleh rutil sintetik. Dua tahap lebih sulit karena melibatkan pengurangan pemanggangan dan pencucian asam, menghasilkan limbah cair berbahaya dalam jumlah besar, dan memerlukan investasi finansial yang lebih tinggi. Peleburan rutil sintetik dengan metode satu tahap cukup menjanjikan karena kelayakan ekonominya (mengurangi biaya produksi), kemungkinan pengendalian proses teknologi, dan potensi memperoleh produk berkualitas tinggi.

Parameter Proses peleburan reduksi dalam tungku bijih-termal

Jenis biaya untuk peleburan reduksi dalam tungku bijih-termal

Untuk peleburan reduksi konsentrat ilmenit dalam tungku bijih-termal, dua jenis campuran muatan digunakan – briket dan bubuk.

Untuk penggunaan reduktor yang lebih baik, pengurangan emisi debu, dan pengurangan konsumsi energi spesifik, bekerja dengan muatan briket akan bermanfaat. Namun, kesulitan timbul karena briket menggumpal dan sementasinya oleh lelehan yang mendidih, sehingga mengganggu permeabilitas muatan.

Oleh karena itu, dalam praktik industri, muatan gabungan juga telah dikembangkan, yaitu campuran briket dan muatan bubuk. Perbandingan antara keduanya tergantung pada jenis konsentrat titanium. Kandungan muatan bubuk bervariasi dari 30 hingga 50%.

Briket diproduksi menggunakan roller press, menggunakan cairan sulfida sebagai pengikat.

Jenis tungku bijih-termal dan persyaratannya

Untuk peleburan terak titanium, tungku termal bijih tiga elektroda dengan transformator dengan daya berikut digunakan di negara-negara bekas Uni Soviet (Ukraina, Kazakhstan, Rusia):

Untuk penggunaan reduktor yang lebih baik, pengurangan emisi debu, dan pengurangan konsumsi energi spesifik, bekerja dengan muatan briket akan bermanfaat. Namun, kesulitan timbul karena briket menggumpal dan sementasinya oleh lelehan yang mendidih, sehingga mengganggu permeabilitas muatan.

Oleh karena itu, dalam praktik industri, muatan gabungan juga telah dikembangkan, yaitu campuran briket dan muatan bubuk. Perbandingan antara keduanya tergantung pada jenis konsentrat titanium. Kandungan muatan bubuk bervariasi dari 30 hingga 50%.

Briket diproduksi menggunakan roller press, menggunakan cairan sulfida sebagai pengikat.

5 MVA dengan pengisian kuantitas material hingga 24 t;

16,5 MVA dengan pengisian hingga 100 t;

25 MVA dengan pengisian daya hingga 120 t.

Saat ini, terak tersebut dilebur menggunakan tungku bijih-termal terbuka dan tertutup dalam proses batch, yang melibatkan peleburan seluruh bahan bermuatan di dalam tungku dan selanjutnya penyadapan produk peleburan. Sifat periodik dari proses ini didorong oleh kebutuhan untuk memperoleh rutil sintetik dengan oksida besi yang minimal. Untuk mencapai hal ini, reduktor ditambahkan ke dalam bak tungku pada akhir proses peleburan. Operasi ini disebut sebagai penyesuaian terak.

Proses periodik dalam tungku terbuka, terutama selama fase penyesuaian terak ketika permukaan terak cair tidak ditutupi oleh muatan padat, disertai dengan kehilangan panas yang signifikan melalui gas yang keluar dan radiasi dari permukaan lelehan dan dinding tungku.

Penggunaan tungku bijih-termal dengan atap tertutup untuk peleburan terak secara signifikan meningkatkan aspek teknis dan ekonomi dari proses tersebut. Hal ini karena produktivitas tungku meningkat, konsumsi energi spesifik menurun, dan kehilangan konsentrat (akibat sisa batch) dengan gas yang keluar berkurang karena jumlah gas sisa yang dihasilkan lebih rendah (beberapa kali lebih sedikit). Selain itu, kehilangan panas berkurang.

Beberapa persyaratan dikenakan pada tungku peleburan rutil sintetis:

Tungku harus memiliki daya spesifik yang relatif tinggi untuk memungkinkan pemanasan cepat muatan hingga suhu sekitar 900-1200 derajat tanpa meleleh secara signifikan dan untuk mempertahankan kondisi aliran cair terak yang sangat kental selama tahap akhir proses;

Diameter elektroda dan laju konsumsi elektroda harus dioptimalkan untuk memastikan konsentrasi energi panas yang diperlukan.

Spesifikasi tungku bijih-termal 25 MVA

Karakteristik OTF 25 MVA:

Jenis elektroda – elektroda grafit;

Diameter elektroda – 0,71 m;

Jumlah elektroda – 3 buah;

Jumlah trafo – 3 buah;

Daya transformator – 8333 kVA;

Berat konsentrat bermuatan untuk operasi peleburan – 120 t;

Bagian atas tungku – bagian, berpendingin air;

Media pendingin – air proses yang bersirkulasi;

Dua lubang keran untuk penyadapan terpisah dari rutil sintetik dan logam terkait.

Spesifikasi proses peleburan reduksi

Suhu terak titanium yang disadap – 1680 1760o C, suhu logam terkait – 1470-1530o C. Berat terak titanium saat penyadapan – maks 18 t.

Teknologi ini menyediakan:

Tingkat produksi tungku – 62627 t/tahun;

Ekstraksi titanium dari konsentrat dengan daur ulang debu menjadi produk komersial (titanium slag) tidak kurang dari 98%;

Produksi terak titanium dengan komposisi tertentu;

Produksi logam standar terkait.

Produk diperoleh dari peleburan konsentrat ilmenit dalam tungku bijih-termal.

Dari hasil peleburan konsentrat ilmenit diperoleh terak titanium dengan kandungan TiO2 berkisar antara 84% hingga 90% dan kandungan FeO berkisar antara 5% hingga 7%, tergantung pada komposisi konsentrat awal.

Biasanya, komposisi kimia terak titanium yang diperoleh dari pengolahan berbagai konsentrat dan campurannya mengalami sedikit variasi. Hal ini terutama ditentukan oleh kelengkapan reaksi reduksi oksida besi dan derajat reduksi ulang titanium dioksida (TiO2) menjadi oksida yang lebih rendah.

Teknologi produksi terak titanium memungkinkan untuk memproduksinya secara komersial, baik untuk memperoleh titanium spons maupun untuk mendapatkan pigmen titanium dioksida menggunakan metode klorida atau asam sulfat.

Distribusi unsur-unsur utama antara terak dan besi tuang selama peleburan muatan dapat dinilai sebagai berikut:

Transfer ke terak: titanium – 98,5%, besi – 3,5%, silikon – 72.0%. Sebagian silikon menguap sebagai oksida yang lebih rendah;

Transfer ke besi tuang: besi – {0}}%, titanium – 0.8-1.2%, silikon – 10-12%, vanadium – 45-48%.

Otomatisasi proses peleburan terak titanium

Tujuan dari sistem otomasi dalam proses terkait adalah untuk mengontrol dan menstabilkan parameter proses persiapan muatan untuk peleburan dan untuk memastikan kelancaran pengoperasian peralatan dan mekanisme sesuai dengan program yang telah ditentukan.

Semua proses pengangkutan material, bongkar muat, penggilingan, klasifikasi, takaran dan pencampuran, pembuatan briket, dan pengeringan dilakukan secara mekanis dan otomatis.

Otomatisasi sistem takaran dirancang untuk memberikan tingkat pemuatan tungku yang rasional dengan muatan dengan komposisi tertentu, koordinasi, dan kontrol parameter utama takaran bahan pengisi, pencampuran, pengangkutan, dan pasokan ke hopper tungku.

Pengaruh paling signifikan terhadap efisiensi tungku bijih-termal adalah kontrol otomatis mode listrik pada proses peleburan dan selip elektroda. Otomatisasi proses yang sesuai terdiri dari kontrol otomatis pendinginan transformator tungku, pendinginan air pada bagian atas tungku, selip elektroda, pengaturan tekanan atas, dan parameter lainnya.

Otomatisasi pembersihan gas merupakan faktor penting untuk kelancaran proses teknologi, memastikan penggunaan energi listrik dan bahan mentah secara efisien.

Mencari Keahlian Teknik Mendalam dalam Proses Produksi Terak Titanium untuk Meningkatkan dan Mendapatkan Keuntungan? Tenaga Profesional Kami Siap Membantu Anda.

Jadwalkan panggilan

Kekhasan Proses Produksi Terak Titanium

Indikator kinerja yang terjamin dari teknologi yang diusulkan untuk produksi terak titanium di tungku bijih-termal (OTF)

Teknologi yang diusulkan dalam tungku bijih-termal (OTFs) menyediakan hal-hal berikut:

Tingkat produksi tungku- 62627 t/tahun;

Ekstraksi titanium dari konsentratnya dengan mendaur ulang debu menjadi produk komersial (terak titanium) – tidak kurang dari 98%;

Memproduksi terak titanium dengan komposisi yang dibutuhkan – kandungan TiO2 – 84-90% dan FeO – 5-7%;

Produksi dalam bentuk produk komersial, yang dapat digunakan baik untuk memperoleh titanium spons maupun untuk memproduksi pigmen titanium dioksida dengan menggunakan metode klorida atau asam sulfat;

Produksi logam ikutan;

Memastikan keamanan proses ledakan dan pemulihan sumber daya energi sekunder.

Sistem kontrol proses otomatis (APCS) memungkinkan hal berikut:

Untuk mengurangi waktu peleburan sebesar 3-5% karena mekanisasi dan otomatisasi takaran dan pengisian tungku;

Untuk mengurangi terak yang "mendidih" karena pengisian yang seragam di seluruh area bak tungku, untuk meningkatkan kondisi peleburan dan pengendalian proses;

Melalui otomatisasi proses peleburan listrik, peningkatan perolehan daya rata-rata per jam sebesar 7-9% dan mengurangi waktu peleburan sebesar 6-8% dapat ditingkatkan;

Untuk mengurangi tingkat konsumsi daya spesifik sebesar 50-100 kW per 1 ton terak titanium dan meningkatkan tingkat produksi tungku sebesar 6-8%.

Ringkasan (Kesimpulan)

Terak titanium merupakan produk dengan permintaan tinggi di pasar global dengan volume produksi yang signifikan ditandai dengan tren pertumbuhan yang konsisten dan jangka panjang.

Ini adalah produk komersial utama (produk setengah jadi) dalam rantai teknologi untuk memperoleh pigmen titanium dioksida, titanium logam, paduan berbasis titanium, dan produk olahan.

Ini diperoleh dari konsentrat ilmenit dalam metode satu tahap melalui peleburan reduksi dalam tungku bijih-termal (OTFs).

Tergantung pada komposisi konsentrat ilmenit, terak titanium dengan kandungan TiO2 berkisar antara 84% hingga 90% dan kandungan FeO antara 5% dan 7% diperoleh melalui proses peleburan. Terak ini dianggap sebagai produk komersial.