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鈦鐵生產工藝

2020-12-30 18:04:19 點擊數:
工業生產鈦鐵的原料有鈦鐵精礦(Fe-TiO3)、金紅石(TiO2)、鈦白粉(TiO2)及廢鈦金屬料(Ti,Ti-V-Al等),其中除廢鈦金屬料外,都要用還原劑還原才能得到鈦鐵和鈦合金。TiO2是比較難還原的氧化物。用碳還原TiO2只有在高溫下才能實現,并且生成TiC而不是Ti。得到高碳鈦鐵。用硅還原TiO2是不能實現的,但添加CaO作熔劑,則可以促使硅還原反應發生。鈦與硅生成穩定的硅化物,對硅還原反應有利,但生產的鈦鐵含硅高。用鋁還原TiO2生成Ti是可能的。但如配鋁低于化學計算值,則生成大量TiO。TiO比TiO2更穩定,用鋁也不能將它還原。它是強堿性氧化物,能與Al2O3或SiO2組成爐渣。所以要添加CaO來阻止TiO的成渣反應,而且對TiO2的還原也有利。比較圖 2的反應,用鋁還原鈦鐵礦(FeTiO3)比還原TiO2容易,添加CaO也有同樣效果。所以用鋁還原鈦精礦是生產鈦鐵的主要方法。得到的產品含碳低,但鋁、硅較高。綜合上述分析,生產鈦鐵的主要方法有鋁熱法,電硅熱法和電碳熱法,還有廢鈦金屬料重熔法。 [2] 

重熔法

用鈦廢料和廢鋼作原料,在感應爐內重熔,生產約70%Ti(Fe-Ti系在約68%Ti有低共熔點)的鈦鐵。為了減少鈦在重熔過程中的燒損,把鈦廢料裝在鋼筒中后壓緊。并添加氯化鋇和氯化鈉的混合物,或冰晶石,或類似的低熔點混合物作熔劑,覆蓋在鈦鐵熔體上面。重熔法還可生產各種鈦復合合金。

電硅熱法

在電爐內用硅鐵還原TiO2-FeO-CaO-CaF2熔體??梢陨a出Fe-Ti-Si,Si-Ca-Ti等復合合金。如增加其他氧化物或添加其他鐵合金后,則可制成多元的鈦復合合金。

電碳熱法

在小型電爐內用焦炭作還原劑,石灰作熔劑,可以生產含i20%~25%,C5%~8%,Sil%~2%,Al1%~2%,余量為鐵的高碳鈦鐵。要得到含碳較低的鈦鐵,可在爐料中添加硅石。如爐料組成為:47%鈦鐵礦(TiO251.5%),28.5%硅石,24.5%焦屑,可煉出Ti29%~30%,Si17%~20%,C1.8%~2%的中碳鈦鐵。提高爐料內硅石的配比,可煉出Si約30%與C0.1%~0.3%的低碳高硅鈦鐵。如爐料中增加鋁礬土,可煉出Ti-Al-Si-Fe復合合金。
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