Proces produkcji żelaza tytanowego

Surowce do przemysłowej produkcji tytanowo-żelaznego obejmują koncentrat tytanowo-żelazowy (Fe-TiO3), rutyl (TiO2), dwutlenek tytanu (TiO2) i odpadowe materiały tytanowo-metaliczne (Ti, Ti-V-Al itp.). Z wyjątkiem odpadów materiałów tytanowo-metalowych, wszystkie materiały należy poddać redukcji środkami redukującymi w celu otrzymania tytanu, żelaza i stopów tytanu. TiO2 jest tlenkiem stosunkowo trudnym do redukcji. Redukcję TiO2 za pomocą węgla można osiągnąć jedynie w wysokich temperaturach i generuje się TiC zamiast Ti. Zdobądź żelazo tytanowe o wysokiej zawartości węgla. Nie jest możliwa redukcja TiO2 za pomocą krzemu, ale dodanie CaO jako topnika może przyspieszyć reakcję redukcji krzemu. Tytan i krzem tworzą stabilne krzemki, które są korzystne w reakcjach redukcji krzemu, ale wytworzony tytan-żelazo zawiera dużą ilość krzemu. Możliwa jest redukcja TiO2 za pomocą aluminium w celu wytworzenia Ti. Jeśli jednak zawartość aluminium jest niższa niż wartość obliczona chemicznie, wygenerowana zostanie duża ilość TiO. TiO2 jest bardziej stabilny niż TiO2 i nie można go zredukować nawet w przypadku aluminium. Jest to mocny tlenek zasadowy, który może tworzyć żużel z Al2O3 lub SiO2. Dlatego konieczne jest dodanie CaO, aby zapobiec reakcji tworzenia żużla TiO2, a także jest to korzystne dla redukcji TiO2. Porównując reakcję na rysunku 2, łatwiej jest zredukować ilmenit (FeTiO3) za pomocą aluminium niż zredukować TiO2, a dodanie CaO również daje ten sam efekt. Zatem redukcja koncentratu tytanu za pomocą aluminium jest główną metodą produkcji tytanu i żelaza. Otrzymany produkt charakteryzuje się niską zawartością węgla, ale wyższą zawartością glinu i krzemu. W oparciu o powyższą analizę główne metody produkcji tytanu-żelaza obejmują metodę aluminotermiczną, metodę elektrosilikotermiczną i metodę elektrokarbotermiczną, a także metodę przetapiania odpadowego tytanu metalicznego.
.