利用鈦渣冶煉高鈦鐵
發(fā)布：公司新聞 點(diǎn)擊次發(fā)布時(shí)間：2014-06-25
利用鈦渣冶煉高鈦鐵
高鈦鐵是冶煉特種鋼、結(jié)構(gòu)鋼和特種合金鋼的重要原材料，主要可用作合金添加劑、脫氧劑、脫氮?jiǎng)⒃杏齽┑取?隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，對(duì)高品位鈦鐵的需求量越來(lái)越大。
高鈦鐵制備的生產(chǎn)主要有以下幾種方法:
1) 電鋁熱法，也稱爐內(nèi)法。 主要以金紅石為原料，使用鋁作為還原劑，在電爐內(nèi)進(jìn)行相關(guān)冶煉操作。 由于安全操作較困難、電耗成本高等因素目前已不再采用。
2) 重熔法。 多以廢金屬鈦為原料，采用重熔法生產(chǎn)高鈦鐵，但由于廢金屬鈦資源緊張，嚴(yán)重制約了高鈦鐵的產(chǎn)量。
3) 鋁熱法，也稱爐外法。在鎂砂打結(jié)的坩堝內(nèi)，主要以金紅石為原料，以鋁粉為還原劑，進(jìn)行點(diǎn)火反應(yīng)方式完成相關(guān)的冶煉反應(yīng)。渣、鐵隨爐冷卻，待冷卻到室溫后，再人工進(jìn)行分離與破碎。也可用部分硅取代部分鋁，以降低成本。該法是目前生產(chǎn)鈦鐵的主要方法。其存在的主要問(wèn)題是，當(dāng)生產(chǎn)高鈦鐵時(shí)，鈦鐵合金中的殘留氧量( ＞10%) 與殘留鋁量都非常高( ＞ 8%)，必須經(jīng)后續(xù)工序處理后方可使用，限制了它的使用范圍。
目前，一方面金紅石的價(jià)格較貴，另一方面自然狀態(tài)的金紅石越來(lái)越稀少，以致鈦鐵的成本居高不下。如能用鈦精礦部分或全部取代金紅石進(jìn)行鈦鐵的生產(chǎn)，將會(huì)降低鈦鐵的生產(chǎn)成本。但由于鈦精礦中 TiO2的含量較金紅石低，同時(shí)其中的雜質(zhì)( SiO2、MnO) 含量又遠(yuǎn)高于金紅石，以致直接使用鈦精礦冶煉鈦鐵的難度較大。
理論上，隨著鋁量的增加，鈦的回收率會(huì)增加，合金中鈦的含量也增加。但鋁的過(guò)量使用會(huì)造成生產(chǎn)成本的增加，同時(shí)也會(huì)使鈦鐵合金中的鋁含量超標(biāo)。為了保證合金中鈦的含量，同時(shí)也不使合金中鋁含量超標(biāo)可以考慮用其他還原劑代替一部分鋁。他們的實(shí)驗(yàn)表明，用鎂代替部分鋁，可使所制備的鈦鐵合金中鈦含量有所增加，鋁含量有所下降。當(dāng)用鎂代替 10 %的用鋁量時(shí)，可使制備出來(lái)的.
鋁熱法制備高鈦鐵合金的影響因素主要有: 原料粒度、單位發(fā)熱量、還原劑及助熔劑的用量。原料的粒度對(duì)冶煉效果影響比較顯著，還原劑粒度小一些，可增大反應(yīng)接觸面積；但粒度過(guò)小也會(huì)由于反應(yīng)劇烈使其沸騰起來(lái)而不能完全參與反應(yīng)。熱效應(yīng)是鋁熱法反應(yīng)的關(guān)鍵，只有單位爐料的熱量達(dá)到一定值，反應(yīng)才會(huì)持續(xù)進(jìn)行。他們的工作表明，爐料單位熱量為 2950 kJ / kg 時(shí)可制備鈦含量為68.2%的鈦鐵合金。
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