鈦鐵礦的還原反應(yīng)主要在熔體表面進(jìn)行,但當(dāng)固體爐料突然陷落到熔體中時(shí),或者由于表面還原反應(yīng)生成的高碳鐵經(jīng)熔體下降,都可能在熔體中或金屬鐵與熔渣介面上發(fā)生瞬間的激烈反應(yīng),生成大量CO氣體經(jīng)熔渣選出,使熔渣沸騰和噴濺。鈦氧化物中的鈦-氧鍵很牢固,它們的熔點(diǎn)很高。TiO2、Ti3O5、Ti2O3和TiO的熔點(diǎn)分別為1870度、1774度、1839度和1750度。鈦渣主要是由鈦的氧化物組成的,因此它的熔點(diǎn)也很高,按其組成其熔點(diǎn)在1580~l700度間。
因此在設(shè)計(jì)電爐時(shí),要考慮爐膛有足夠的高度,以便在鈦渣沸騰時(shí)避免熔體逸出爐外;電極的升降速度要快(1~4m/min),以保證鈦渣沸騰時(shí)電極及時(shí)離開熔體液面,避免短路跳閘。采用連續(xù)加料的方法,可以從根本上避免和減少鈦渣的沸騰,使熔煉過程爐況穩(wěn)定。
鈦鐵礦在熔處狀態(tài)具有較大的電導(dǎo)率,在1500度時(shí)為2.0~2.5ks/m,在1800度時(shí)為5.5~6.0 ks/m。隨著還原熔煉鈦鐵礦過程的進(jìn)行,熔體組成發(fā)生變化,F(xiàn)eO含量減少,而TiO2和低價(jià)鈦氧化物含量增加,因此其電導(dǎo)率迅速上升。而一般的堿土金屬硅酸鹽型爐渣在1750度時(shí)的電導(dǎo)率約為100S/m。可見,鈦渣的電導(dǎo)率比普通冶金爐渣的電導(dǎo)率高數(shù)十倍甚至幾百倍,比普通離子型電解質(zhì)(如NaCl液體在900度時(shí)的電導(dǎo)率約為400 S/m)電導(dǎo)率也要高數(shù)十倍,且溫度變化對(duì)鈦渣電導(dǎo)率影響不大,這些情況都說明鈦渣具有電子型導(dǎo)電體的特征。這樣高的電導(dǎo)率和它隨熔煉過程而變化的情況,是電爐熔煉鈦渣作業(yè)的一大特點(diǎn)。