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钛铁冶炼工艺最新版.pdf

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______________________________________________________________________________________________________________ 钛铁冶炼工艺 一、钛铁简介 钛铁合金是中间合金的一种，根据含钛量的不同可分为三种：含 钛量为25%~35%的是低钛铁，含钛量为35%~45%的是中钛铁，含 钛量为65%~75%的是高钛铁。 二、钛铁用途 钛铁合金具有改善结晶组织、提高钢的强度、固定间隙元素、储 氢的功能。 三、钛铁冶炼工艺 钛铁冶炼的主要方法有重熔法、金属热还原法、电解法。 1、重熔法 重熔法是目前制备高钛铁的主要方法，它是以废钛材或海绵钛为 原料加铁重熔，主要使用感应炉和电炉。 精品资料 ______________________________________________________________________________________________________________ 钛氧化物还原反应△F0一T关系图 特点：采用适量的脱氧剂和碱性四元熔渣操作，工艺技术可行， 且得到的高钛铁合金产品化学成分稳定，杂质含量低，但是其 成本过高，而且受市场价格影响很大。 2、金属热还原法 （1）铝热法 根据自由焓图可知，只有以生成的氧化物比钛的氧化物更 稳定的金属还原剂才能生产出钛及其合金来。金属热还原法可 在常压下进行，也可在真空下进行。该法具有原料广、生产成 本低等有点，国内外对该方法进行了大量的研究，又由热力学 计算可知，金属铝、镁、钙、钡、钠、锂都是二氧化钛理想的 精品资料 ______________________________________________________________________________________________________________ 还原剂，考虑到还原剂成本的问题，主要采用铝为还原剂。 理论上，在高温范围内，铝能将TiO2还原成金属钛。实际 上TiO2还原过程非常复杂。一部分TiO2被还原成金属钛，另 一部分TiO2被还原成TiO，还生产一些其它的氧化物，使得 用铝热法在生产钛铁的过程中，氧的残留量，过高的问题。因 而严重影响产品的回收率及纯度。分析其热力学过程的出，提 高钛的回收率，和降低氧含量主要有俩个方向，一是增加铝的 含量。二是降低氧化铝的活度。 （2）复合还原剂法 为了得到低成本低氧的高钛铁，有研究人员采用复合还原剂 来制备高钛铁。复合还原剂主要有AI-Mg，AI-Ca，AI-Mg-Ca等， 采用复合还原剂有如下好处：Mg，Ca都属于强还原剂，同时其 生成物MgO，CaO都属于强碱性氧化物，较易与氧化铝结合， 降低了氧化铝的活性，可以保证TiO2被充分还原。 3、电解法 电解法是通过熔盐电解制备钛铁合金，是将钛的氧化物与铁及 氧化物混合烧结制电极，在熔盐中进行电解还原制备合金。 精品资料 ______________________________________________________________________________________________________________ 综上所述 目前钛铁合金的冶炼主要是重熔法和金属热还原法。重熔法是 制备优质钛铁的主要方法，但以海绵钛为原料来源有限，价格受 市场影响大，成本高。铝热还原法因它原料钛铁混合物来源广泛， 但产品质量不稳定，特别是高氧含量的不能作为制备特种钢的添 加剂。许多研究者采用了复合还原剂、改善渣系的组成、复合工 艺等制备低氧高钛铁，但都还在试验及扩大试验阶段。 精品资料 ______________________________________________________________________________________________________________ WelcomeTo Download!!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！ 精品资料