Proces proizvodnje titanijumskog gvožđa

Sirovine za industrijsku proizvodnju titanijumskog gvožđa su koncentrat titanijum gvožđa (Fe-TiO3), rutil (TiO2), titan dioksid (TiO2) i otpadni titan metalni materijali (Ti, Ti-V-Al, itd.). Osim otpadnih metalnih materijala titanijuma, sve materijale treba redukovati redukcionim agensima da bi se dobilo gvožđe titanijuma i legure titana. TiO2 je oksid koji se relativno teško redukuje. Redukcija TiO2 ugljikom može se postići samo na visokim temperaturama i stvara TiC umjesto Ti. Nabavite željezo od titana s visokim udjelom ugljika. Nije moguće reducirati TiO2 silicijumom, ali dodavanje CaO kao fluksa može potaknuti reakciju redukcije silicija. Titan i silicijum formiraju stabilne silicide, koji su korisni za reakcije redukcije silicijuma, ali proizvedeno gvožđe od titana sadrži visok silicijum. Moguće je reducirati TiO2 pomoću aluminija da bi se dobio Ti. Ali ako je sadržaj aluminijuma niži od vrednosti hemijskog proračuna, stvoriće se velika količina TiO. TiO2 je stabilniji od TiO2 i ne može se reducirati čak ni sa aluminijumom. To je jak alkalni oksid koji može formirati šljaku sa Al2O3 ili SiO2. Dakle, potrebno je dodati CaO kako bi se spriječila reakcija stvaranja troske TiO2, a također je koristan za smanjenje TiO2. Upoređujući reakciju na slici 2, lakše je reducirati ilmenit (FeTiO3) aluminijem nego reducirati TiO2, a dodavanje CaO također ima isti učinak. Dakle, redukcija titanovog koncentrata aluminijumom je glavna metoda za proizvodnju titanijumskog gvožđa. Dobijeni proizvod ima nizak sadržaj ugljika, ali veći sadržaj aluminija i silicija. Na osnovu gore navedene analize, glavne metode za proizvodnju titanijumskog gvožđa uključuju aluminotermalnu metodu, elektrosilikotermalnu metodu i elektrokarbotermalnu metodu, kao i metodu pretaljenja otpadnog metala titanijuma.
.