权利要求
1.一种钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：对细粒无烟煤、沥青及烟尘渣进行全成分与粒度分析;
步骤二：依据熔炼物料特性及还原反应化学方程式，通过以下公式计算确定C质还原剂需求量：
固定烟尘渣添加量后，经多组沥青与细粒无烟煤配比实验确定符合强度要求的最少沥青添加量及对应无烟煤添加量;
步骤三：将沥青、细粒无烟煤、烟尘渣分别存入配备失重称系统的不同料仓，按配比方案称重配比后送入混料机充分混匀;
步骤四：混匀物料进入硫化床进行预加热，再经
液压机压制成型，成型物料由推送机推至输送带运至加热系统，采用电炉生产的煤气作为热源进行加热焙烧;
步骤五：加热焙烧后的物料通过电炉盖(6)上方周边给料孔(7)内的给料管(2)送入电炉冶炼，给料管(2)配备伸缩转向管(9)，可将物料输送至电炉熔池任何位置，根据添加物料重量、温度及电炉热平衡调节正常生产物料给入量，生产符合品质要求的钛渣;
所述电炉包括炉壁(10)、炉顶盖(6)及石墨电极(1)，炉壁(10)内侧壁设置冷冻层(12)，冷冻层(12)与炉壁(10)之间设置冷却水层(11)，石墨电极(1)通过电极臂(3)连接于液压系统(8)，炉顶盖(6)顶面边缘开设有若干组均匀等距呈环状排列的周边给料孔(7)，给料管(2)上安装有给料执行机构(4)。
2.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，所述烟尘渣包括直流密闭电炉、敞口电炉、交流电炉中一种或多种组合产生的烟尘渣，还包括钛精矿备料流程产生的收尘渣、钛渣破碎筛分流程产生的收尘渣中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，所述C质还原剂为细粒无烟煤、生焦、
石油焦、焦炭、沥青中的一种或多种组合，其中细粒无烟煤粒径小于5mm。
4.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，步骤四中所述硫化床预加热温度通过算法T预=70+(物料含水率×10)控制在70～110℃，其中物料含水率为全分析测得的实际数值。
5.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，步骤四中所述物料压制成型的形状为立方体、圆柱体、椭球体中的一种或多种组合，成型后物料大小通过尺寸控制算法D=15+(物料密度×2)控制在15-30mm，其中物料密度为实测混合物料密度值。
6.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，所述步骤四中预加热和加热焙烧的热源为电炉冶炼产生的煤气、生产余热、电能中的一种或多种组合，加热焙烧温度通过算法T焙=500+(沥青含量×800)控制在500～900℃，其中沥青含量为步骤二确定的配比百分比。
7.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，所述周边给料孔(7)数量为2-8组，布置在炉顶盖(6)边缘距离冷却挂渣层1000mm以上范围，且满足距离中心电极(1)最远，周边给料孔(7)的分布间距通过公式L=2πR/N计算确定，其中R为炉顶盖(6)半径，N为周边给料孔(7)数量。
8.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，所述伸缩转向管(9)可在电炉内部沿轴向自由伸缩，伸缩行程范围为0-500mm，且可实现0-360°自动转向，转向角度通过伺服电机驱动的角度
传感器实时反馈调节。
9.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，所述电炉热平衡计算包含反应热Q反、升温热Q升、熔化热Q熔、融化升温热Q熔升及电炉热损失Q损，热平衡方程为：
Q供=Q反+Q升+Q熔+Q熔升+Q损;
其中Q供为热源提供的总热量，通过煤气燃烧热值与消耗量乘积计算得出。
10.根据权利要求1所述的钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，其特征在于，所述烟尘渣的收集方式为干法除尘、湿法除尘中的一种或多种组合，烟尘渣中TiO2含量不低于40%，且通过成分调节算法确保钛精矿与还原剂完全反应，维持AIR值稳定在预设范围，AIR值为无烟煤与钛精矿投料量的比值。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及冶金技术领域，具体为一种钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法。
背景技术
[0002]电炉冶炼钛渣是生产
钛白粉和海绵钛的核心环节，在全球钛产业链中占据关键地位。目前世界范围内主流的钛渣冶炼技术主要包括独联体国家的半密闭电炉间断法工艺、加拿大QIT和南非RBM的矩形密闭电炉薄料层连续法工艺、挪威TTI的预还原—电炉连续熔炼工艺以及南非NSL直流电弧冶炼工艺，这些工艺普遍配备烟气和烟尘净化处理设备，可有效控制可吸入颗粒物对环境的污染，保障基本生产环保要求。
[0003]在实际钛渣冶炼生产过程中，各类副产物的处理与利用仍存在显著瓶颈，资源浪费与环保压力突出。以采用南非直流密闭电炉冶炼工艺的企业为例，电炉烟气中CO体积百分比含量高达84-96%，经处理后形成的煤气仅有20%左右用于日常生产，剩余80%的富余煤气因缺乏有效利用途径只能燃烧排空，不仅造成极大的能源浪费，还增加了碳排放压力。同时，烟气经干法除尘后产生的烟尘渣，主要成分为TiO2(含量通常大于40%)、FeO、Fe2O3等，其产生量占投加物料总量的4-6%，因粒度极细难以直接返回电炉复用，只能送至渣场堆存，既需要投入额外的堆存管理成本，又存在粉尘扩散等环境污染风险，导致钛资源大量流失。
[0004]在还原剂使用方面，钛渣冶炼通常采用无烟煤作为还原剂，且对入炉无烟煤粒径有严格要求，需控制在5～25mm范围内。粒径过大将影响还原熔炼反应速度，粒径过小则易在入炉作业时产生飞尘，且容易随炉气排出，增加除尘负荷并降低利用率。因此，进厂无烟煤必须经过筛分处理，粒径大于25mm的需返回破碎，而粒径小于5mm的细粒无烟煤因不符合入炉标准，只能低价外销或调拨出库，导致无烟煤利用率偏低，原料成本居高不下。
[0005]现有工艺未能实现烟尘渣、细粒无烟煤、富余煤气等副产物的有效回收利用，不仅造成资源浪费与生产成本增加，还制约了钛渣冶炼行业的绿色可持续发展。因此，亟需开发一种全新的综合回收利用技术，解决现有工艺中副产物处理难题，实现资源循环利用与节能降本目标，推动钛冶炼行业技术升级。
发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，以解决上述背景技术中提出现有工艺未能实现烟尘渣、细粒无烟煤、富余煤气等副产物的有效回收利用，造成资源浪费与生产成本增加的问题。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0008]一种钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一：对细粒无烟煤、沥青及烟尘渣进行全成分与粒度分析;
[0010]步骤二：依据熔炼物料特性及还原反应化学方程式，通过以下公式计算确定C质还原剂需求量：
[0011]
[0012]固定烟尘渣添加量后，经多组沥青与细粒无烟煤配比实验确定符合强度要求的最少沥青添加量及对应无烟煤添加量;
[0013]步骤三：将沥青、细粒无烟煤、烟尘渣分别存入配备失重称系统的不同料仓，按配比方案称重配比后送入混料机充分混匀;
[0014]步骤四：混匀物料进入硫化床进行预加热，再经液压机压制成型，成型物料由推送机推至输送带运至加热系统，采用电炉生产的煤气作为热源进行加热焙烧;
[0015]步骤五：加热焙烧后的物料通过电炉盖上方周边给料孔内的给料管送入电炉冶炼，给料管配备伸缩转向管，可将物料输送至电炉熔池任何位置，根据添加物料重量、温度及电炉热平衡调节正常生产物料给入量，生产符合品质要求的钛渣;
[0016]所述电炉包括炉壁、炉顶盖及石墨电极，炉壁内侧壁设置冷冻层，冷冻层与炉壁之间设置冷却水层，石墨电极通过电极臂连接于液压系统，炉顶盖顶面边缘开设有若干组均匀等距呈环状排列的周边给料孔，给料管上安装有给料执行机构。
[0017]作为优选，所述烟尘渣包括直流密闭电炉、敞口电炉、交流电炉中一种或多种组合产生的烟尘渣，还包括钛精矿备料流程产生的收尘渣、钛渣破碎筛分流程产生的收尘渣中的一种或多种组合，突破单一电炉烟尘渣的应用限制，拓宽原料来源范围，实现各类钛冶炼相关废渣的全面回收，进一步提升资源利用率，降低废渣堆存环保压力。
[0018]作为优选，所述C质还原剂为细粒无烟煤、生焦、石油焦、焦炭、沥青中的一种或多种组合，其中细粒无烟煤粒径小于5mm，丰富还原剂选择范围，可根据不同还原剂的成本与性能灵活配比，同时高效利用粒径小于5mm的废弃细粒无烟煤，避免资源浪费，降低还原剂采购成本。
[0019]作为优选，步骤四中所述硫化床预加热温度通过算法T预=70+(物料含水率×10)控制在70～110℃，其中物料含水率为全分析测得的实际数值，通过算法动态匹配预加热温度与物料含水率，确保预加热效果均匀稳定，既避免含水率过高导致物料结块，又防止温度过高造成沥青提前软化流失，提升后续成型质量与效率。
[0020]作为优选，步骤四中所述物料压制成型的形状为立方体、圆柱体、椭球体中的一种或多种组合，成型后物料大小通过尺寸控制算法D=15+(物料密度×2)控制在15-30mm，其中物料密度为实测混合物料密度值，结合物料密度动态调整成型尺寸，适配不同密度物料的冶炼需求，同时多样化形状设计提升物料入炉后受热均匀性，避免小颗粒物料随炉气流失，提高原料利用率与成型物料强度。
[0021]作为优选，所述步骤四中预加热和加热焙烧的热源为电炉冶炼产生的煤气、生产余热、电能中的一种或多种组合，加热焙烧温度通过算法T焙=500+(沥青含量×800)控制在500～900℃，其中沥青含量为步骤二确定的配比百分比，实现多热源灵活切换，优先利用富余煤气与生产余热，最大化降低电能消耗;通过算法精准匹配焙烧温度与沥青含量，充分发挥沥青粘接性能与还原作用，提升物料成型稳定性与冶炼反应效率。
[0022]作为优选，所述周边给料孔数量为2-8组，布置在炉顶盖边缘距离冷却挂渣层1000mm以上范围，且满足距离中心电极最远，周边给料孔的分布间距通过公式L=2πR/N计算确定，其中R为炉顶盖半径，N为周边给料孔数量，通过公式精准计算给料孔分布间距，确保物料均匀布料，避免局部物料堆积;合理的布置位置避开中心电极作业区域与冷却挂渣层，不干扰正常冶炼操作，同时防止物料对炉壁挂渣层造成冲击损坏。
[0023]作为优选，所述伸缩转向管可在电炉内部沿轴向自由伸缩，伸缩行程范围为0-500mm，且可实现0-360°自动转向，转向角度通过伺服电机驱动的角度传感器实时反馈调节，灵活的伸缩与转向功能实现物料在熔池任意位置的精准输送，适配不同冶炼阶段的物料分布需求，确保物料与熔池充分接触反应，提升反应均匀性与钛渣品质，避免局部反应不充分导致的资源浪费。
[0024]作为优选，所述电炉热平衡计算包含反应热Q反、升温热Q升、熔化热Q熔、融化升温热Q熔升及电炉热损失Q损，热平衡方程为：
[0025]Q供=Q反+Q升+Q熔+Q熔升+Q损;
[0026]其中Q供为热源提供的总热量，通过煤气燃烧热值与消耗量乘积计算得出，精准量化电炉热收支，通过热平衡方程科学调节热源供给与物料给入量，避免热量过剩或不足，既保证冶炼过程稳定高效，又最大化降低能源消耗，进一步提升生产经济性。
[0027]作为优选，所述烟尘渣的收集方式为干法除尘、湿法除尘中的一种或多种组合，烟尘渣中TiO2含量不低于40%，且通过成分调节算法确保钛精矿与还原剂完全反应，维持AIR值稳定在预设范围，AIR值为无烟煤与钛精矿投料量的比值，适配不同除尘方式收集的烟尘渣，提升方法普适性;通过成分调节算法保障钛精矿与还原剂精准匹配，维持AIR值稳定，避免反应不完全或过量还原剂导致的钛渣品质下降，同时确保TiO2资源充分利用，提升钛渣产率。
[0028]与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0029]一、生产效率全面提升
[0030]本发明通过通用抬包实现熔融氯化镁加料与液镁抽取的一体化作业，省去传统工艺中不同型号抬包切换、转运及重复预热的繁琐环节，形成还原工序接料、电解工序加料、电解槽抽镁及精炼炉送料的连续循环流程。单次循环作业总时长控制在60-90min，单日循环作业次数不少于8次，相较于传统工艺中需分别操作加料抬包与抽镁抬包的模式，整套加料抽镁作业耗时缩短30%-50%。同时，通用抬包单次加料可覆盖3-4台电解槽，加料总时长不超过15min，抽镁作业总时长控制在30min内，大幅提升生产连续性与单位时间产能，有效解决传统工艺中抬包周转效率低导致的生产瓶颈问题。
[0031]二、电能消耗显著降低
[0032]工艺创新采用电解槽协同加热模式，结合直流电损失热能与熔融氯化镁热能进行升温，替代传统单一交流电加热方式，升温目标精准控制在660℃-670℃，协同加热效率通过科学加权算法优化，最大化利用生产过程中的余热资源。实施后交流电耗从传统工艺的1800-2000kw・h/tMg降至1100kw・h/tMg，节能效果显著。此外，通用抬包抽镁前预留1t熔融氯化镁专门用于抽镁管预热，省去单独预热环节的电能消耗，配合外壳与内胆之间填充的高效保温隔热棉，减少作业过程中的热能损耗，单次循环总能耗严格控制在300kw・h以内，进一步降低生产能耗成本。
[0033]三、运营成本有效管控
[0034]通用抬包具备多功能集成特性，可同时完成接料、加料、抽镁、送料等多项作业，无需配备专用加料抬包与抽镁抬包，大幅减少设备购置与维护投入。该抬包连续无故障运行时长不少于1000h，保温隔热棉每300h进行一次性能检测即可保障使用需求，降低设备检修频次与维护成本。同时，一体化作业模式减少行车吊运次数与人工操作步骤，降低员工劳动强度，减少人力配置需求，结合作业时间缩短带来的产能提升，单位产品的人力成本、设备折旧成本及能耗成本均得到有效控制，显著提升企业生产效益。
[0035]四、运行安全稳定可靠
[0036]工艺配备高精度温度控制系统，采用PID闭环控制算法对排料/抽镁管进行温度调控，控制精度达±2℃，配合两段式升温策略与实时温度采集反馈机制，避免温度波动导致的管道堵塞或设备故障。氩气与真空系统参数精准管控，氩气充入压力稳定在100kPa±5kPa，真空抽气压力低于-70kPa，通过压力表实时监测抬包内胆压力，压力波动超出±3kPa时自动触发阀门调节，确保抽镁过程压力稳定。通用抬包采用密封结构连接顶盖与内胆，支撑脚选用高强度合金材质，单组承载能力不低于10t，确保满载状态下的作业稳定性，有效防止液镁氧化或泄漏风险，保障生产过程安全可控，降低设备故障与安全事故发生率。
附图说明
[0037]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起做进一步的详细解释，但并不构成对本发明的限制。
[0038]图1为本发明的流程框图;
[0039]图2为本发明的电炉熔池的结构示意图;
[0040]图3为本发明三组实施例数据对比柱状分析图;
[0041]图中各标号的含义：1-石墨电极;2-给料管;3-电极臂;4-给料执行机构;5-中心件;6-炉顶盖;7-周边给料孔;8-波压系统;9-伸缩转向管;10-炉壁;11-冷却水层;12-冷冻层;13-渣层;14-铁层。
具体实施方式
[0042]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]实施例一
[0044]原料与分析参数
[0045]烟尘渣：取自直流密闭电炉干法除尘系统，含TiO245%、FeO12%、Fe2O38%，其余成分为SiO2、Al2O3等，粒度通过泰勒标准筛筛分，均小于0.1mm;收集量为500kg。
[0046]细粒无烟煤：粒径3mm，全分析结果为C含量82%、S含量0.3%、挥发分8%、灰分6%，用量为200kg。
[0047]沥青：工业级沥青，C含量90%、挥发分45%，用量经配比实验确定为40kg。
[0048]富余煤气：电炉冶炼产生，CO体积百分比88%，热值12500kJ/m³。
[0049]操作过程
[0050]按步骤一对原料进行全成分与粒度分析，确认各项参数符合要求。
[0051]依据还原反应化学方程式及公式C需=(TiO2质量×还原反应计量比×C原子量)/(C还原剂纯度×TiO2分子量)，计算得出C质还原剂理论需求量为185kg，结合配比实验确定沥青添加量40kg、细粒无烟煤添加量200kg。
[0052]将沥青、细粒无烟煤、烟尘渣分别存入配备失重称系统的料仓，按配比称重后送入混料机，混匀时间为30min。
[0053]混匀物料进入硫化床预加热，实测物料含水率为2%，通过算法T预=70+(2×10)=90℃，控制预加热温度为90℃;随后经液压机压制成立方体，实测混合物料密度为1.5g/cm³，通过尺寸控制算法D=15+(1.5×2)=18mm，控制成型物料尺寸为18mm;成型后由推送机送至加热系统，沥青含量为8%，通过算法T焙=500+(8%×800)=564℃，控制加热焙烧温度为564℃，热源采用富余煤气。
[0054]加热焙烧后的物料通过炉顶盖6上的4组周边给料孔7内的给料管2送入电炉，周边给料孔7分布间距通过公式L=2π×2.5m/4≈3.93m计算确定，炉顶盖6半径R=2.5m;通过伸缩转向管9将物料输送至熔池指定位置，伸缩行程为200mm，转向角度根据冶炼需求调整为45°;结合热平衡方程Q供=Q反+Q升+Q熔+Q熔升+Q损，计算得出Q供=8.5×106kJ，通过调节煤气消耗量确保热量供给，同时根据物料重量、温度调节给入量，稳定生产钛渣。
[0055]实施效果
[0056]钛渣产率较传统工艺提升8%，细粒无烟煤利用率达100%，富余煤气利用率提升至75%，电能消耗降低12%，无废渣堆存，实现环保与经济双重收益。
[0057]实施例二
[0058]原料与分析参数
[0059]烟尘渣：混合取自交流电炉湿法除尘渣与钛精矿备料收尘渣，TiO2含量42%、FeO10%、Fe2O37%，粒度小于0.15mm;收集量为800kg。
[0060]细粒无烟煤：粒径4mm，C含量80%、S含量0.4%、挥发分7%、灰分7%，用量为320kg。
[0061]沥青与石油焦：沥青用量50kg，石油焦用量80kg(C质还原剂为细粒无烟煤+沥青+石油焦组合)。
[0062]富余煤气与生产余热：联合作为热源，煤气CO体积百分比85%，热值12000kJ/m³，生产余热温度200℃。
[0063]操作过程
[0064]完成原料全分析，确认烟尘渣TiO2含量达标，各类还原剂成分符合要求。
[0065]计算C质还原剂总需求量为380kg，经配比实验确定细粒无烟煤320kg、沥青50kg、石油焦80kg的组合配比，满足物料强度要求。
[0066]原料按配比称重混匀后，进入硫化床预加热，物料含水率3%，由算法T预=70+3×10=100℃，控制温度为100℃;液压机压制成圆柱体，物料密度1.8g/cm³，通过算法D=15+1.8×2=18.6mm，控制尺寸为19mm;加热焙烧阶段采用煤气与生产余热联合供热，沥青含量6.25%，由算法T焙=500+6.25%×800=550℃，控制焙烧温度为550℃。
[0067]物料通过6组周边给料孔7送入电炉，分布间距L=2π×3m/6≈3.14m，R=3m;伸缩转向管9伸缩行程300mm，转向角度120°，精准布料;依据热平衡方程计算Q供=1.2×107kJ，通过调节煤气消耗量与余热回收量保障热量供给，动态调整物料给入量。
[0068]实施效果
[0069]钛渣品质稳定，TiO2回收率达95%，细粒无烟煤与石油焦完全利用，煤气与生产余热综合利用率达80%，生产成本降低15%，符合绿色冶金生产标准。
[0070]实施例三
[0071]原料与分析参数
[0072]烟尘渣：取自敞口电炉干法除尘渣与钛渣破碎筛分收尘渣，TiO2含量48%、FeO15%、Fe2O39%，粒度小于0.08mm;收集量为600kg。
[0073]细粒无烟煤与生焦：细粒无烟煤粒径2mm，用量240kg(C含量83%)，生焦用量60kg(C含量85%)，沥青用量36kg。
[0074]富余煤气与电能：联合热源，煤气CO体积百分比90%，热值13000kJ/m³，电能辅助供热。
[0075]操作过程
[0076]完成原料全分析，确保各成分符合冶炼要求，特别是烟尘渣TiO2含量达标。
[0077]计算C质还原剂需求量为320kg，经实验确定细粒无烟煤240kg、生焦60kg、沥青36kg的配比方案，满足物料成型强度与还原需求。
[0078]原料混匀后进入硫化床预加热，物料含水率1.5%，由算法T预=70+(1.5×10)=85℃，控制温度为85℃;液压机压制成椭球体，物料密度2.0g/cm³，通过算法D=15+(2.0×2)=19mm，控制尺寸为19mm;加热焙烧温度由算法T焙=500+5%×800=540℃确定(沥青含量5%)，采用煤气为主、电能辅助的供热方式。
[0079]物料通过8组周边给料孔7送入电炉，分布间距L=2π×2.8m/8≈2.20m，R=2.8m;伸缩转向管9实现360°全方位布料，伸缩行程400mm;通过热平衡计算Q供=9.2×106kJ，调节煤气消耗量与电加热功率，确保热量平衡，稳定物料给入量生产钛渣。
[0080]实施效果
[0081]钛渣产率提升10%，AIR值稳定在预设范围0.8-1.0，物料反应充分，无泡沫渣与塌料风险，富余煤气利用率达82%，细粒无烟煤与生焦零浪费，整体生产效益显著提升。
[0082]下表为三组实施例的数据对比：
[0083]
核心项目实施例一实施例二实施例三烟尘渣来源直流密闭电炉干法除尘渣交流电炉湿法+备料收尘渣敞口电炉干法+破碎收尘渣烟尘渣TiO2含量(%)454248还原剂组合细粒无烟煤+沥青无烟煤+沥青+石油焦无烟煤+沥青+生焦成型尺寸(mm)181919焙烧温度(℃)564550540热源类型富余煤气煤气+生产余热煤气+电能给料孔数量(组)468关键效益指标产率提升8%，煤气利用率75%，电耗降12%煤气利用率80%，成本降15%产率提升10%，煤气利用率82%
[0084]本发明钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法优点具体体现在以下几方面：
[0085]一、本发明实现了多类工业副产物的全量回收与高效循环，解决传统工艺中废渣、废煤、富余煤气的浪费难题。过往烟尘渣因粒度细难以回用，只能堆存处理，不仅占用场地、增加管理成本，还存在环境污染风险;细粒无烟煤因粒径不达标只能低价外销，造成资源流失;电炉富余煤气利用率仅20%左右，其余均燃烧排空，能源浪费严重。而本发明通过科学配比、成型处理及精准入炉工艺，将烟尘渣、细粒无烟煤全部回用于冶炼，富余煤气则作为物料加热热源充分消耗，真正达成“
固废零排放、能源全利用”的循环生产模式，大幅提升资源综合利用率。
[0086]二、本发明显著降低生产成本，增强企业市场竞争力与行业技术水平。在原料成本方面，无需额外采购新的钛原料和还原剂，直接利用各类工业副产物，减少细粒无烟煤外销损失和烟尘渣堆存费用;在能源成本方面，采用富余煤气替代部分电能进行物料预热和焙烧，有效降低电炉冶炼电耗，同时避免煤气排空造成的能源浪费;在工艺成本方面，整套回收利用流程与现有电炉冶炼系统适配性强，无需大规模改造设备，通过优化加料方式和物料处理工艺，降低生产运维成本。相较于传统工艺，本发明可显著提升钛渣产率，降低单位产品生产成本，推动我国钛冶炼行业从“高耗低效”向“节能高效”转型。
[0087]三、本发明优化冶炼反应过程，保障生产稳定与钛渣品质提升。通过对原料进行全成分分析，结合化学方程式精准计算还原剂用量，搭配多组配比实验确定最优物料比例，确保钛精矿与还原剂充分反应，维持AIR值稳定在预设范围，避免反应不完全或过量还原剂导致的钛渣品质波动。物料经充分混匀、压制而成型，接触面更广且结构紧实，入炉后不易破碎流失，配合周边加料设计和伸缩转向管精准布料，可将物料直接输送至熔池任意位置，避免对炉壁挂渣层造成影响，杜绝泡沫渣和塌料风险。同时，利用富余煤气预热物料，既能发挥沥青粘接性能提升成型稳定性，又能提高物料入炉温度，促进冶炼反应均匀充分，进一步保障钛渣品质稳定达标。
[0088]四、本发明工艺适配性强、操作灵活，具备广泛推广应用价值。在原料适配方面，烟尘渣可兼容直流、交流、敞口、密闭等多种电炉类型产生的废渣，还可涵盖钛精矿备料、钛渣破碎筛分等全流程收尘渣，收集方式无论干法还是湿法均适用;还原剂不仅局限于细粒无烟煤，还可搭配生焦、石油焦等多种碳质原料，灵活应对不同原料供应场景。在设备与热源适配方面，周边加料孔数量可根据炉体尺寸调整，伸缩转向管可自由调节布料位置，热源可在富余煤气、生产余热、电能之间灵活切换，无需对现有电炉系统进行颠覆性改造，即可适配不同规模、不同类型的钛渣冶炼生产线，便于行业内快速推广应用，推动钛冶炼行业绿色低碳发展。
[0089]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
说明书附图(3)
声明：
“钛渣冶炼烟尘渣、细粒无烟煤、煤气的综合回收利用方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：武定国钛金属有限公司
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2026年08月06日 ~ 08日 
