高鈦鐵生產(chǎn)工藝

工業(yè)生產(chǎn)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(shí)現(xiàn)，并且生成TiC而不是Ti。得到高碳鈦鐵。用硅還原TiO2是不能實(shí)現(xiàn)的，但添加CaO作熔劑，則可以促使硅還原反應(yīng)發(fā)生。鈦與硅生成穩(wěn)定的硅化物，對(duì)硅還原反應(yīng)有利，但生產(chǎn)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(xué)計(jì)算值，則生成大量TiO。TiO比TiO2更穩(wěn)定，用鋁也不能將它還原。它是強(qiáng)堿性氧化物，能與Al2O3或SiO2組成爐渣。所以要添加CaO來(lái)阻止TiO的成渣反應(yīng)，而且對(duì)TiO2的還原也有利。比較圖 2的反應(yīng)，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(chǎn)鈦鐵的主要方法。得到的產(chǎn)品含碳低，但鋁、硅較高。綜合上述分析，生產(chǎn)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] 

用鈦廢料和廢鋼作原料，在感應(yīng)爐內(nèi)重熔，生產(chǎn)約70%Ti（Fe-Ti系在約68%Ti有低共熔點(diǎn)）的鈦鐵。為了減少鈦在重熔過(guò)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(diǎn)混合物作熔劑，覆蓋在鈦鐵熔體上面。重熔法還可生產(chǎn)各種鈦復(fù)合合金。

在電爐內(nèi)用硅鐵還原TiO2-FeO-CaO-CaF2熔體?？梢陨a(chǎn)出Fe-Ti-Si，Si-Ca-Ti等復(fù)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(fù)合合金。

在小型電爐內(nèi)用焦炭作還原劑，石灰作熔劑，可以生產(chǎn)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(nèi)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(fù)合合金。