本发明属于钛渣冶炼技术领域，尤其涉及一种钛渣冶炼终点的判断方法，适用于缩短钛渣冶炼周期减少炉内过还原。
背景技术：
硫酸法钛白的原料主要有钛铁矿和高钛渣，与钛铁矿相比，使用钛渣作为硫酸法钛白原料，可以增加单位设备的产能，缩短工艺流程。使用钛渣生产硫酸法钛白最大的亮点是解决环保问题，如果采用钛渣加钛精矿作为硫酸法钛白生产原料，每吨钛白产品可以减少5～6吨固体废物。还能降低酸解工序中铁粉和浓硫酸的用量。因此，使用酸溶性钛渣为原料将成为硫酸法钛白的发展趋势。
酸溶性钛渣的电炉冶炼过程中，出炉终点靠人工经验判断，由于个人经验不同，加之原料波动影响，无法准确判断出炉终点导致冶炼周期延长。若发生炉内过还原，则影响生产成本和出炉渣质量。
基于以上，有必要开发一种准确判断酸溶性钛渣冶炼终点的方法。
技术实现要素：
基于此，有必要针对上述技术问题，采用以下技术方案：
本发明提供一种钛渣冶炼终点的判断方法，所述判断方法为：采集耗电量，当耗电量在预定电量范围内时，判断到达冶炼终点。
耗电量可以作为初始必要条件，当耗电量达到预定电量范围内，冶炼过程已经进入后期，可以进行判断冶炼终点。
进一步地，当耗电量在预定电量范围内，采集烟气量，烟气量在预定烟气量范围内时，判断达到冶炼终点。
当耗电量在预定电量范围内时，还可以通过采集烟气量进行进一步判断终点，烟气量也同样在预定烟气量范围内，判断达到冶炼终点。
进一步地，当耗电量在预定电量范围内且烟气量在预定烟气量范围内，采集电极位置波动情况，电极位置波动在预定波动范围内时，判断达到冶炼终点。
当耗电量在预定电量范围内且烟气量在预定烟气量范围内时，还可以通过采集电极位置波动进行进一步判断终点，电极位置波动也同样在预定波动范围内，判断达到冶炼终点。
进一步地，当耗电量在预定电量范围内，采集电极位置波动情况，电极位置波动在预定波动范围内时，判断达到冶炼终点。
当耗电量在预定电量范围内时，还可以仅通过采集电极位置波动情况进行进一步判断终点，电极位置波动在预定波动范围内时，判断达到冶炼终点。
进一步地，在采集耗电量之前，采集加料完成后的时间，当加料完成后的时间在预定时间范围内，则采集耗电量。
钛渣冶炼就是钛精矿混合粉焦(还原剂)加入炉内，送电进行还原反应后得到钛渣和铁水的过程，加的料就是混合料，优选是采用连续加料方式，一般单炉加料量为130-140吨。
加料完成后的时间为停止连续加料后的时间，例如一般单炉加料量为130-140吨的情况，当将130-140吨料连续加完后的特定时间(即加料完成后的时间在预定范围内)，则可以判断冶炼已经进入后期，此时可以采集耗电量。当耗电量达到预定电量范围内时，判断达到冶炼终点；或者基于耗电量还可以继续采集烟气量，当烟气量在预定烟气量范围内时，判断达到冶炼终点；或者基于耗电量还可以继续采集电极位置波动，电极位置波动在预定波动范围内时，判断达到冶炼终点；或者基于耗电量还可以继续采集电极位置波动以及烟气量，当他们达到各自的预定范围内时，判断达到冶炼终点。
进一步地，耗电量的预定电量范围为：吨料电耗为1.1～1.25mwh以及吨矿电耗为1.25～1.35mwh。其中，吨料电耗是本炉次送电量除以本炉次混合料(钛精矿加粉焦)重量得到的数值；吨矿电耗为本炉次送电量除以钛精矿重量得到的数值。
进一步地，烟气量的预定烟气量范围为：烟气量降至冶炼过程的烟气量最大值的1/4并且稳定30～40min。
进一步地，电极位置波动的预定波动范围为：10～20分钟内，电极位置的上下波动了5～10cm。
进一步地，停止加料后的时间的预定时间范围为：10～30min。
进一步地，钛渣为酸溶性钛渣，冶炼为间歇式周期性熔炼的电炉冶炼。
本发明具有以下有益技术效果：
本发明的方法满足上述判断条件即可结束冶炼组织出炉，简单、可操作性强，冶炼周期可控制在9.2～9.7h，出炉渣品位稳定基本不存在炉内过还原现象。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明实施例进一步详细说明。
本发明的钛渣电炉冶炼是钛精矿与还原剂进行电炉还原的过程，钛精矿经电炉冶炼后产品为钛渣，钛渣作为生产硫酸法钛白的原料。钛渣冶炼就是钛精矿混合粉焦(还原剂)加入炉内，送电进行还原反应后得到钛渣和铁水的过程，加的料就是混合料，优选是采用连续加料方式，一般单炉加料量为130-140吨。
针对间歇式周期性熔炼的圆形钛渣冶炼电炉而言，冶炼终点即物料熔化完全，具备出渣条件的时间点。超前于此时间点，炉内物料熔化不完全，烧开渣口可能出现出渣流量小、出渣带铁或出渣全是铁的现象；延后于此时间点，炉内钛渣及铁水过还原，温度升高，电耗增加导致生产成本增加，且挂渣层容易被洗刷，炉况恶化，堵铁口危险性增加。因此，还是需要准确的判断钛渣冶炼终点，及时停止反应。
本实施例的钛渣冶炼终点的判断方法，判断方法为：采集耗电量(电耗标准)、烟气量(烟气标准)、电极位置波动情况(电极位置标准)的一种或多种来进行钛渣冶炼终点的判断。
采集耗电量为进行钛渣冶炼终点的判断的必要步骤。以耗电量为初步条件，结合烟气量和电极位置波动情况进行钛渣冶炼终点的判断。
还可以在采集耗电量之前，采集加料完成后的时间(时间标准)，当加料完成后的时间在预定时间范围内，则采集耗电量。
优选地，预定时间范围为吨料电耗为1.1～1.25mwh以及吨矿电耗为1.25～1.35mwh。
优选地，预定烟气量范围为：烟气量降至冶炼中期的烟气量(整个冶炼过程的烟气量最大值)的1/4并且稳定30～40min。炉内还原反应结束后炉内烟气量较冶炼中期相比大幅度降低，仅为冶炼中期1/4左右。烟气温度曲线基本呈“μ”字形，冶炼终点处于“μ”字尾部，烟气温度曲线的峰值区域基本是烟气量最大的时间段。一般，钛渣冶炼周期为11小时左右，冶炼中期一般是送电后6-9小时这个时间段。烟气量的变化趋势为反应初期烟气量逐渐加大，反应中期烟气量达到峰值(最大值)，反应后期烟气量逐渐降低。
优选地，预定波动范围为：加料完成后10～20分钟内，电极位置的上下波动了5～10cm。即，电极位置的高度的上升趋势的差值不大于5～10cm。此时炉内反应相对平稳，渣液面基本平静无泡沫渣，因此，电极位置不会被泡沫渣抬升运行稳定，电极位置曲线平稳。
优选地，预定时间范围为：10～30min。
优选地，钛渣为酸溶性钛渣。
优选地，冶炼为间歇式周期性熔炼的电炉冶炼。
如上所述的烟气量下降、电极位置的高度的上升趋势稳定的现象一般出现在停止连续加料后10～30min。优选地，为了确保还原反应完成和渣铁分离一般按停止连续加料后20～30min进行判断，此时吨料电耗量基本处于1.1～1.25mwh，吨矿电耗量基本处于1.25～1.35mwh，出炉渣品位合格(tio2含量74.5％～76％)。
综上所述，冶炼终点的判定主要通过以下几种方式：停止连续加料后的时间、耗电量(吨料电耗量大小、吨矿电耗量大小)、炉况观察(液面是否平稳、是否存在泡沫渣)、烟气量、电极位置的稳定性。
25.5mva钛渣电炉的酸溶性钛渣冶炼终点统一通过以下标准判断：①吨料电耗量1.1～1.25mwh，吨矿电耗量1.25～1.35mwh。②烟气量降至冶炼中期的1/4左右并稳定30～40min。③电极位置上升趋势明显变缓差值不大于5～10cm并趋于稳定。④停止加料后10～30min。
以上标准①为初步条件，满足后着重结合②和③作出终点判断。如果存在因冶炼过程取样后可能存在继续加料进行品位调整的情况，第④条可以仅做参考，以前三条为判断标准。
以上标准满足三条标准①、②和③即可结束冶炼组织出炉，冶炼周期可控制在9.2～9.7h，出炉渣品位稳定基本不存在炉内过还原现象。
实施例
25.5mva钛渣电炉内加入钛精矿120.74吨，粉焦11.98吨。采用连续进料的方式。
电表读数161.16mwh，相当于吨料电耗1.21mwh，吨矿电耗1.33mwh。观察炉内烟气量降低至烟气量最大值的1/4左右并稳定35min时，电极位置表显示900mm左右，上下波动80mm左右。此时为最后一批次加料21min后，进行出渣操作并取炉外样送检，其tio2含量74.83％，达到冶炼终点要求。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
1.一种钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，所述判断方法为：采集耗电量，当耗电量在预定电量范围内时，判断到达冶炼终点。
2.根据权利要求1所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，当耗电量在预定电量范围内，采集烟气量，烟气量在预定烟气量范围内时，判断达到冶炼终点。
3.根据权利要求2所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，当耗电量在预定电量范围内且烟气量在预定烟气量范围内，采集电极位置波动情况，电极位置波动在预定波动范围内时，判断达到冶炼终点。
4.根据权利要求1所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，当耗电量在预定电量范围内，采集电极位置波动情况，电极位置波动在预定波动范围内时，判断达到冶炼终点。
5.根据权利要求1所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，在采集耗电量之前，采集加料完成后的时间，当加料完成后的时间在预定时间范围内，则采集耗电量。
6.根据权利要求1-4任一项所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，预定电量范围为：吨料电耗量为1.1～1.25mwh以及吨矿电耗量为1.25～1.35mwh。
7.根据权利要求2-3任一项所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，预定烟气量范围为：烟气量降至冶炼过程的烟气量最大值的1/4并且稳定30～40min。
8.根据权利要求3-4任一项所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，预定波动范围为：10～20分钟内，电极位置的上下波动了5～10cm。
9.根据权利要求5所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，预定时间范围为：10～30min。
10.根据权利要求1-4任一项所述的钛渣冶炼终点的判断方法，其特征在于，钛渣为酸溶性钛渣，冶炼为间歇式周期性熔炼的电炉冶炼。
技术总结