一種抗氧化的鈦鐵料及其製備方法
2023-08-11 16:34:01
專利名稱：一種抗氧化的鈦鐵料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及鈦鐵料，具體屬於經表面處理的鈦鐵料，確切講屬於一種抗氧化的鈦鐵料及其製備方法。
背景技術：
鈦鐵是一種重要的鋼鐵輔助材料，它可以用於鋼的成份調整，也可以用於耐火材料的添加物，還可用於高爐護爐。在使用過程中，如果接觸氧氣或氧化介質，鈦鐵存在高溫氧化的問題，導致收得率低，造成鈦鐵料的浪費，生產成本增加。因此，如何解決鈦鐵氧化的問題，提高收得率，使氧化問題降低或完全消除，增強鈦鐵表面抗氧化的能力至關重要。目 前使用鈦鐵較多的主要在鋼種的成份調整；另外一個重要用途是高爐的護爐新方法中的餵鈦線技術，在高爐的風口、鐵口餵鈦鐵包芯線，這個過程由於有氧化介質存在，就容易產生氧化問題。實驗表明鈦鐵在1200°C的氧化率可以達到52. 5%,這樣鈦鐵氧化後隨洛排出，沒有達到護爐的效果。傳統的釩鈦礦護爐方法每噸鐵水加鈦量5 7公斤，每座高爐護爐成本可以達到每年幾千萬元。採用優化處理的餵鈦鐵線技術，可以大幅度降低成本，增強高爐的護爐效果。經初步檢索，文獻I涉及一種超微細鈦鐵粉，鐵灰色粉末，粒度為50(T3000目，相對密度 4. 565，化學組成為 TiO2 彡 31%、TiFe 彡 31%、S 彡 0. 18%、Fe2O3 彡 8%、P 彡 I. 5%,本品無毒、無臭、無異味，不合放射性元素，重金屬含量少，可代替紅丹粉、鐵紅粉、雲鐵粉、三聚磷酸鋁等防鏽顏料，用於製備環氧樹脂、聚氨酯、酚醛樹脂等防鏽耐腐蝕膠粘劑和塗料。文獻2公開了一種電焊條用還原鈦鐵礦粉的製取方法，採用TiO2(二氧化鈦)彡47%、P (磷)< 0. 03 %的鈦精礦，不必進行氧化焙燒，而是直接與由焦炭粉和石灰石粉混合而成的還原劑分層相間隔的裝入耐火材料罐體中，在1200°C ±100°C下經20 30小時還原而成。文獻3公開了一種還原鈦鐵礦粉的製取方法及其用途，屬於鈦精礦用固體碳還原劑幹法還原製取金屬技術領域，採用將鈦精礦原料先氧化焙燒後再用固體碳還原劑進行二階段還原的兩個步驟，原料中Ca，Mg，Al等雜質元素的含量高，這些雜質元素的氧化物對其終端產品無不良影響，可以綜合利用鐵、鈦資源，還原產物的產品用於製作電焊條藥皮塗料。文獻I :什邡市長江化工實業有限公司.超微細鈦鐵粉.粘接 2005, 26 (2) :12。文獻2 :發明名稱為《電焊條用還原鈦鐵礦粉的製取方法》，申請號CN95104658. 6。文獻3 《還原鈦鐵礦粉的製取方法及其用途》，申請號CN88103956. X。這些文獻與專利主要涉及鈦鐵礦粉或者不純的鈦鐵粉，沒有涉及高爐護爐或者鋼種成份調整的鈦鐵料及其製備方法。
發明內容
本發明的目的在於解決鈦鐵料表面易產生氧化，導致使用收得率低，浪費資源的不足，提供一種通過對鈦鐵料表面處理，從而降低鈦鐵料表面氧化，提高鈦鐵收得率至少為45%的抗氧化的鈦鐵料及其製備方法。實現上述目的的措施
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe :90 99. 5%, SiO2 :0. I 8%，Na2O或K2O或兩者以任意比例的混合物0. 025 3% ;並滿足=SiO2與Na2O或K2O或兩者的混合物之比為I :1 4。優選的Si02:0. 5 2. 5%。優選的=Na2O或 K2O :0. 25 I. 5%。
製備一種抗氧化的鈦鐵料方法，其步驟
1)將Na2O或K2O或兩者以任意比例的混合物在0.025 3%任意取值與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔Na2O或K2O或兩者以任意比例的混合物總量的20 50% ；
2)將TiFe與所製備的水溶液以任意比例混合後噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。本發明與現有技術相比，通過採用對鈦鐵的包覆處理，可以提高鈦鐵的回收利用率，當用於製備高爐風口、鐵口及其它部位餵鈦鐵包芯線時，能增強餵鈦鐵包芯線的效果及收得率，減少資源的浪費；本發明操作方便，價格低廉，利於爐窯的維護和鋼水合金化的效率，對於高爐後期護爐方式的改變非常重要，傳統釩鈦護爐技術每座高爐年增加成本可達上千萬元；而採用本方法護爐成本每次只需要幾十萬元，且不需要連續護爐，只是高爐哪個部位冷卻水溫升高，就在附近餵處理後的鈦鐵線即可，成本至少可以降低50%以上。
具體實施例方式下面對本發明予以詳細描述
實施例I
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為TiFe 90%, SiO2 :8%，Na2O 2% ；Si02與Na2O之比為4 :1。製備方法，其步驟
1)將重量百分比為2%的Na2O與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔Na2O總量的43%；
2)將重量百分比為90%的TiFe與所製備的水溶液進行混合後並噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。經檢測，其TiFe的表面氧化率為13. 5%，TiFe的收得率提高了 78%。實施例2
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe 99. 5%，SiO2 :0. 4%，K2O 0. 1% ；Si02 與 K2O 之比為 4:1。製備方法，其步驟
1)將重量百分比為0.1%的K2O與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔K2O,總量的
25% ；
2)將重量百分比為99.5%的TiFe與所製備的水溶液進行混合後並噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。經檢測，其TiFe的表面氧化率為31. 5%，TiFe的收得率提高了 42 %。實施例3一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe 97. 5%，SiO2 :1. 25%，Na2O I. 25% ；Si02 與 Na2O 之比為 1:1。製備方法，其步驟
1)將重量百分比為I.25%的Na2O與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔Na2O總量的
28% ；
2)將重量百分比為97.5%的TiFe與所製備的水溶液進行混合後並噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。經檢測，其TiFe的表面氧化率為21 %，TiFe的收得率提高了 63%。實施例4
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe 99%, SiO2 :0. 5%, Na2O :0. 5% ；SiO2與Na2O之比為I :1。製備方法，其步驟
1)將重量百分比為0.5%的Na2O與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔Na2O總量的
30%,
2)將重量百分比為99%的TiFe與所製備的水溶液進行混合後並噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。經檢測，其TiFe的表面氧化率為28. 7%，TiFe的收得率提高了 47. 6%。實施例5
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe 92. 5%，SiO2 :4. 5%，K2O及Na2O以任意比例混合的混合物3% ；Si02與K2O及Na2O以任意比例混合的混合物之比為I. 5 :1。製備方法，其步驟
1)將重量百分比為3%的K2O及Na2O以任意比例的混合物與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔K2O及Na2O以任意比例的混合物總量的50% ；
2)將重量百分比為92.5%的TiFe與所製備的水溶液進行混合後並噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。經檢測，其TiFe的表面氧化率為12. 5%，TiFe的收得率提高了 80%。實施例6
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe 95%, SiO2 :3%，K2O 2% ；Si02與K2O之比為I. 5 :1。
製備方法，其步驟
1)將重量百分比為2%的K2O與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔K2O總量的40%，
2)將重量百分比為95%的TiFe與所製備的水溶液進行混合後並噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。經檢測，其TiFe的表面氧化率為14. 5%，TiFe的收得率提高了 76%。實施例7
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe 96%, SiO2 :2. 5%，K2O及Na2O以任意比例混合的混合物1. 5% ；Si02與K2O及Na2O以任意比例混合的混合物之比為I. 67
Io
製備方法，其步驟
1)將重量百分比為I.5%的K2O及Na2O以任意比例混合的混合物與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔K2O及Na2O以任意比例混合的混合物總量的29%，
2)將重量百分比為96%的TiFe與所製備的水溶液進行混合後並噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。經檢測，其TiFe的表面氧化率為17. 2%，TiFe的收得率提高了 70. 6%。實施例8
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe 98%, SiO2 :1. 5%，K2O :0. 5% ；SiO2與K2O之比為3 :1。製備方法，其步驟
1)將重量百分比為0.5%的K2O與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔K2O總量的21%，
2)將重量百分比為98%的TiFe與所製備的水溶液進行混合後並噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。經檢測，其TiFe的表面氧化率為20. 6 %，TiFe的收得率提高了 63. 8%。
權利要求
1.一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為=TiFe 90 99. 5%，SiO2 :0. I 8%，Na2O或K2O或兩者以任意比例的混合物0. 025 3% ;並滿足=SiO2與Na2O或K2O或兩者的混合物之比為I :1 4。
2.如權利要求I所述的一種抗氧化的鈦鐵料，其特徵在於=SiO2:0. 5 2. 5%。
3.如權利要求I所述的一種抗氧化的鈦鐵料，其特徵在於=Na2O或K2O:0. 25 I. 5%。
4.製備權利要求I所述的一種抗氧化的鈦鐵料的方法，其步驟 1)將Na2O或K2O或兩者以任意比例的混合物在0.025 3%任意取值與水配備成水溶液，其中，水的重量比佔Na2O或K2O或兩者以任意比例的混合物總量的20 50% ； 2)將TiFe與所製備的水溶液以任意比例混合後噴霧乾燥，乾燥後的水分不超過總重量的0. 1%，並待用。
全文摘要
一種抗氧化的鈦鐵料，其組分及重量百分比含量為TiFe90～99.5%，SiO20.1～8%，Na2O或K2O或兩者以任意比例的混合物0.025～3%；並滿足SiO2與Na2O或K2O或兩者的混合物之比為1∶1～4；製備方法將Na2O或K2O或兩者以任意比例的混合物在0.025～3%任意取值與水配備成水溶液；將TiFe與所製備的水溶液以任意比例混合後噴霧乾燥並待用。本發明通過採用對鈦鐵的包覆處理，可以提高鈦鐵在高爐風口、鐵口及它處餵鈦鐵包芯線時的回收利用率，減少資源的浪費。本發明操作方便，價格低廉，利於爐窯的維護和鋼水合金化的效率，且不需要連續護爐和整體維護，如局部冷卻水溫度升高，只需局部餵處理後的鈦鐵線即可。
文檔編號B22F1/02GK102758053SQ20121027638
公開日2012年10月31日 申請日期2012年8月6日 優先權日2012年8月6日
發明者劉黎, 周望枝, 徐國濤, 裴漢剛 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司