钛精矿碳热还原制备焊条药皮试验鹰，李雨，彭金辉，李玮，郭胜惠雷(昆明理工大学冶金与能源工程学院，非常规冶金教育部重点实验室，云南昆明650093)摘要:对钛精矿碳热还原制备焊条药皮进行研究，在氧化焙烧温度850～900℃、复合添加剂配量3%～5%、还原焙烧温度1100～1500℃、焙烧时间240～270min条件下获得焊条药皮原料———还原钛铁矿，其TiO2大于52%、FeO小于5%，C、S、P等有害元素含量小于0．03%。采用XRD、SEM、EDS及TGA等表征方法对钛铁矿还原前后的物相、形貌、成分等变化进行分析，结果表明:氧化焙烧及复合添加剂的配入改变了钛铁矿的晶体结构，使矿相结构疏松，降低了还原温度，提高了还原反应速度;获得的还原钛铁矿形貌较好，且基本不:TF111．13，TD98文献标识码:A:1004－7638(2011)01－0017－06ResearchonthePreparationofWeldingRodCoatingUsingIlmeniteCarbothermicReductionLeiYing，LiYu，Peng激nhui，LiWei，GuoShenghui(KeyLaboratoryofUnconventionalMetallurgyofMinistryofEducation，SchoolofMetallurgyandEnergyEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，Yunnan，China)Abstract:Thepreparationprocessofweldingrodcoatingbyilmenitecarbothermalreductionwasinvesti-gated．Whentheconditionsareoxidizedtemperature850～900℃，contentofcompositeadditive3%～5%，reducetemperature1100～1150℃androasttime240～270min，itcanbeobtainedforthere-ducedilmeniteofwhichTiO2morethan52%，FeOlessthan5%，andtheharmfulelementsofC，S，Palllessthan0．03%．Phase，morphologyandcompositionsofilmenitewereanalyzedbyXRD、SEM、EDSandTGA，andtheresultsindicatedthatoxidizedroastandpresentofcompositeadditivecanchangethecrystalconstructionofilmenite，makingthemineral目前焊条生产中得到极大的重视。目前80%以上的J442型焊条药皮采用还原钛铁矿作为原料，其主要成分为TiO2和Fe，它既有金红石改善电弧稳定性及再引弧性能、改善熔渣流动性及焊缝成形、0引言随着天然金红石的日益枯竭，人造金红石的产品主要转向用作氯化沸腾的原料，使还原钛铁矿在收稿日期:2010－09－10基金项目:国家自然科学基金重大项目(51090385);国家重点基础研究发展计划(2007CB613606)。作者简介:雷鹰(1982－)，男，湖南武冈人，博士研究生，主要从事钛资源综合利用及微波冶金新技术研钢铁钒钛2011年第32卷溅的作用，又有铁粉提高焊条熔敷性、改善药皮导电及再引弧性能的作用［1］。目前应用于我国的煤基直接还原钛铁矿的方法主要有［2］:馒头窑、隧道窑法、回转窑法、转底炉法等。现行还原钛铁矿生产工艺存在较多的问题，主要表现在以下几个方面［3－6］:①工艺复杂，还原时间长，能耗高，环境污染大;②对原料要求高，只能处理Fe2O3含量高的原料;③除碳不完全，除碳工艺复杂;④还原程度不够FeO含量高，产品质量低;⑤采用回转窑粉料直接还原易产生结圈。针对上述问题，笔者提出了电焊条用还原钛铁矿生产的新工艺。研究氧化温度、复合添加剂配比、还原温度及保持时间等对产物TiO2品位和FeO含量的影响，并采用中的作用机理。11．1试验原料钛精矿试验以云南某地的钛精矿为原料，主要化学成分及粒度分布见表1、2。表2表明钛精矿初始粒度较大，大于74μm(200目)部分质量分数约为81%。钛精矿的物相及微观结构如图1、2所示。由图1、2可以看出，钛精矿主要物相为FeTiO3，且晶体结构较为致密，空隙较少。表1钛精矿化学成分分析Table1Chemicalcompostionsofilmenite%TiO2Fe2O3SiO2Al2O3TFeCaOMgOMn46．1434．9118．724．270．340．830．220．41表2钛精矿的粒度组成Table2Pdistributionofilmenite%+178μm－178～+104μm－104～+74μm－74～+48μm－48μm(+80目)(－80～+140目)(－140～+200目)(－200～+300目)(－300目)4．5245．2731．3616．372．481．2焦炭试验用焦炭来自云南某地，其工业分析如表3所示。表3焦炭工业分析Table3Industryanalysisofcoke空气干燥基水分/%空气干燥基弹筒发热量/(MJ·kg－1)干燥基灰分/%干燥基挥发分/%固定碳/%干燥基全硫/%1．9...