高钛铁是含钛量为65%-75%的钛铁合金,是一种用途较为广泛的特种铁合金.目前生产优质高钛铁的主要方法为重熔法,但该方法主要以废钛材为原料,生产成本较高,限制了其广泛应用.本文针对传统铝热还原法制备高钛铁存在氧,铝含量高,杂质多等问题提出了一种新工艺.利用金红石通过铝热法制备出粗钛铁,然后通过预熔渣系对粗钛铁进行重熔精炼,得到铝,氧含量较低,杂质含量少的优质高钛铁. 首先,计算以Al,Mg,Ca分别为还原剂的主要反应的绝热温度和单位热效应,结果表明,氧化还原反应产生的热量不足以维持整个体系热量平衡,需要配加发热剂氯酸钠提高反应体系的单位热效应.通过对反应标准吉布斯自由能的计算,表明需要加入碱性更强的CaO来抑制TiO生成,才能使热还原反应进行的更彻底,使钛的回收率提高.同时,CaO能起到造渣的作用,使渣金更容易分离. 其次,通过对以金红石和铁鳞为原料,以铝为主要还原剂制备高钛铁的方法进行研究,考察了单位热效应,石灰配比,萤石配比,炉径尺寸,配铝量和复合还原剂对高钛铁制备结果的影响.实验结果表明,单位热效应为3000kJ·kg-1,石灰和萤石配比分别为配铝量的20%～25%和10%～14%,炉径尺寸为30cm时,钛的回收率最高,高钛铁中的铝和氧的含量仍然较高;
