[发明专利]含钛量高的钛铁合金制造方法

说明书

本发明涉及冶金用钛铁合金技术领域，尤其为一种用金红石、钛精矿为主要原料来制取FeTi40的制造方法。

目前，钛通常以钛铁形式用于炼钢、铸造。采用铝热法生产钛铁。FeTi30按GB3282-87规定，Ti含量为25-35%，Al＜9.5%、Si＜4.0%。在铝热法生产FeTi30过程中，原料全部采用TiO₂含量为49-52%的钛精矿，用此原料若生产FeTi40，合金中的钛含量达不到大于35%的要求，若采用TiO₂含量≥58%的钛精矿可生产出FeTi40，但我国这种钛精矿原料储量有限且产量低，满足不了需要（见参考文献1）。有的厂家采用添加金属钛来生产FeTi40，这样做，比用钛的氧化物来生产FeTi40成本要高，生产厂家不宜采用（见参考文献2）。

本发明的目的在于避免上述已有技术中的不足之处，而提供一种与常规生产FeTi40不同的制造方法。

本发明是这样实现的：

根据国外铁合金的生产和使用情况以及我国特种合金钢对铁合金品种质量日趋升高的要求，结合我厂（河 南省巩县金红石厂）多年来生产金红石和钛铁30合金产品的条件，我们采取了以金红石、钛精矿为主要原料，改进工艺参数和工艺流程，研究试制成功了钛铁40的一种新的制造方法，此产品的化学成份见附表1。

下面对本发明（FeTi40的一种制造方法）详细说明：

现有技术中，生产钛铁30时，使用的是TiO₂含量为49-52%的钛精矿作为主要原料，这种原料要达到产品中钛的含量，则需增加TiO₂含量，钛精矿和金红石中TiO₂含量必需大于58%，否则，产品含Ti量低于35%，或Ti的回收率在55%左右。另外，Ti品位增高，铁渣不易分离，而本发明FeTi40的制造方法便解决了这个问题。

其具体制造方法：

1、主要原料：金红石（TiO₂≥87%S≤0.04%P≤0.04%C≤0.06%）占5-35%;钛精矿（TiO₂含量为49-52%）占65-95%;或含TiO₂≥58%的钛精矿（100%）;或天然金红石（TiO₂≥58%）（100%）。

铝粒：铝含量为97%，

硅铁：75＃硅铁。

2、配料：

主料中，Fe/TiO₂为0.39-0.50

精料中，Fe占总铁量的15-20%，是为了生成大量铁金属颗粒，压迫渣中Ti或其它金属颗粒加速沉降。提高温度，氧化铁含量高，使渣子粘度变稀，利于铁渣分离。

萤石粉：用量占石灰用量的5-25%。采用助熔剂萤石粉，降低渣子粘度，以利于形成Ti金属颗粒下沉、铁渣分离。

主料中，氯酸钾为1-6kg/100kg钛原料，目的是强化反应、提高反应速度。

炉底加铝-氧化铁发热剂。

3、工艺流程：

将铁磷加入氯酸钾混匀，再与萤石粉混合搅拌均匀。焙烧好的钛精矿（温度为550-750℃）存放在保温筒内。往筒内按顺序加入金红石、硅铁、石灰、铝粒，用搅拌机搅拌1分钟，再加入铁磷、氯酸钾和萤石粉的混合物，搅拌1分钟。混合后的温度应控制在200-250℃。冶炼炉底加铝-氧化铁发热剂，把混合料加入冶炼炉进行冶炼。

4、温度控制：

钛精矿焙烧温度    550-750℃

主料混合后温度    200-250℃

精炼料温度    200-250℃

冶炼炉炉壳温度    ≥110℃

冶炼炉炉底镁砂温度    ≥150℃

本发明实施例：

所用原料及来源：

人造金红石 本厂产品 TiO₂≥87%

铁磷    洛阳钢厂    Fe＞66%

钛精矿 海南省万宁选矿厂 TiO₂49-52%

石灰    巩县夹津口石灰厂    CaO≥85%

氯酸钾    巩县氯酸钾厂    含量＞95%

硅铁    巩县硅铁厂    75＃

铝粒    本厂产品    Al＞97%

萤石粉 长沙市大托矿石粉厂 CaF₂＞85%

所用原料的化学成份见附表2。

所用原料的配料单见附表3。

本发明能达到GB3282-87标准要求的钛铁40的制造方法为：