Productieproces van titaniumijzer

De grondstoffen voor de industriële productie van titaniumijzer omvatten titaniumijzerconcentraat (Fe-TiO3), rutiel (TiO2), titaniumdioxide (TiO2) en afval van titaniummetaalmaterialen (Ti, Ti-V-Al, enz.). Met uitzondering van afval-titaniummetaalmaterialen moeten alle materialen worden gereduceerd met reductiemiddelen om titaniumijzer en titaniumlegeringen te verkrijgen. TiO2 is een relatief moeilijk te reduceren oxide. Het reduceren van TiO2 met koolstof kan alleen bij hoge temperaturen worden bereikt en er ontstaat TiC in plaats van Ti. Verkrijg titaniumijzer met een hoog koolstofgehalte. Het is niet mogelijk om TiO2 te reduceren met silicium, maar het toevoegen van CaO als flux kan de siliciumreductiereactie bevorderen. Titanium en silicium vormen stabiele siliciden, die gunstig zijn voor siliciumreductiereacties, maar het geproduceerde titaniumijzer bevat een hoog siliciumgehalte. Het is mogelijk om TiO2 te reduceren met aluminium om Ti te genereren. Maar als het aluminiumgehalte lager is dan de chemische rekenwaarde, ontstaat er een grote hoeveelheid TiO. TiO2 is stabieler dan TiO2 en kan zelfs met aluminium niet worden gereduceerd. Het is een sterk alkalisch oxide dat slakken kan vormen met Al2O3 of SiO2. Het is dus noodzakelijk om CaO toe te voegen om de slakvormingsreactie van TiO2 te voorkomen, en het is ook gunstig voor de reductie van TiO2. Als we de reactie in Figuur 2 vergelijken, is het gemakkelijker om ilmeniet (FeTiO3) met aluminium te reduceren dan om TiO2 te reduceren, en het toevoegen van CaO heeft ook hetzelfde effect. Het reduceren van titaniumconcentraat met aluminium is dus de belangrijkste methode voor het produceren van titaniumijzer. Het verkregen product heeft een laag koolstofgehalte, maar een hoger aluminium- en siliciumgehalte. Op basis van de bovenstaande analyse omvatten de belangrijkste methoden voor de productie van titaniumijzer de aluminothermische methode, de elektrosilicothermische methode en de elektrocarbothermische methode, evenals de hersmeltmethode van afvaltitaanmetaal.
.