钛铁生产工艺

工业生产钛铁的原料有钛铁精矿(Fe-TiO3)、金红石(TiO2)、钛白粉(TiO2)及废钛金属料(Ti，Ti-V-Al等)，其中除废钛金属料外，都要用还原剂还原才能得到钛铁和钛合金。TiO2是比较难还原的氧化物。用碳还原TiO2只有在高温下才能实现，并且生成TiC而不是Ti。得到高碳钛铁。用硅还原TiO2是不能实现的，但添加CaO作熔剂，则可以促使硅还原反应发生。钛与硅生成稳定的硅化物，对硅还原反应有利，但生产的钛铁含硅高。用铝还原TiO2生成Ti是可能的。但如配铝低于化学计算值，则生成大量TiO。TiO比TiO2更稳定，用铝也不能将它还原。它是强碱性氧化物，能与Al2O3或SiO2组成炉渣。所以要添加CaO来阻止TiO的成渣反应，而且对TiO2的还原也有利。比较图 2的反应，用铝还原钛铁矿(FeTiO3)比还原TiO2容易，添加CaO也有同样效果。所以用铝还原钛精矿是生产钛铁的主要方法。得到的产品含碳低，但铝、硅较高。综合上述分析，生产钛铁的主要方法有铝热法，电硅热法和电碳热法，还有废钛金属料重熔法。 [2] 

用钛废料和废钢作原料，在感应炉内重熔，生产约70%Ti（Fe-Ti系在约68%Ti有低共熔点）的钛铁。为了减少钛在重熔过程中的烧损，把钛废料装在钢筒中后压紧。并添加氯化钡和氯化钠的混合物，或冰晶石，或类似的低熔点混合物作熔剂，覆盖在钛铁熔体上面。重熔法还可生产各种钛复合合金。

在电炉内用硅铁还原TiO2-FeO-CaO-CaF2熔体。可以生产出Fe-Ti-Si，Si-Ca-Ti等复合合金。如增加其他氧化物或添加其他铁合金后，则可制成多元的钛复合合金。

在小型电炉内用焦炭作还原剂，石灰作熔剂，可以生产含i20%～25%，C5%～8%，Sil%～2%，Al1%～2%，余量为铁的高碳钛铁。要得到含碳较低的钛铁，可在炉料中添加硅石。如炉料组成为：47%钛铁矿(TiO251.5%)，28.5%硅石，24.5%焦屑，可炼出Ti29%～30%，Si17%～20%，C1.8%～2%的中碳钛铁。提高炉料内硅石的配比，可炼出Si约30%与C0.1%～0.3%的低碳高硅钛铁。如炉料中增加铝矾土，可炼出Ti-Al-Si-Fe复合合金。