CN1017810B

CN1017810B - 含钛量高的钛铁合金制造方法

Info

Publication number: CN1017810B
Application number: CN 90100814
Authority: CN
Inventors: 崔西川; 靳协成; 郭丙炎; 李三彤; 崔志钦; 杨玉成; 吴东良; 付海超; 牛铁良; 马继芬
Original assignee: GONGXIAN COUNTY JINHONG STONEWORKS
Current assignee: GONGXIAN COUNTY JINHONG STONEWORKS
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1992-08-12
Also published as: CN1044958A

Abstract

本发明涉及冶金用钛铁合金技术领域，它是一种主要原料用65-95%的钛精矿(TiO₂49-52%)和(5-35%的金红石(TiO₂≥87%)，并按一定配比和工艺流程生产出含Ti＞35%、Al≤9.5%、Si≤4.0%的FeTi40产品。该产品的理化指标达到GB3282-87的要求。用作添加剂能提高不锈钢、齿轮钢等特殊合金产品的质量。冶炼成本与FeTi30相当，Ti的回收率大于68%。

Description

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：

主要原料：金红石（TiO₂≥87%）占5-35%;钛精矿（TiO₂含量为49-52%）占65-95%;或采用含TiO₂≥58%的钛精矿（100%），或采用天然金红石（TiO₂≥58%）（100%）。

铝粒：铝含量＞97%，

硅铁：75^＃硅铁。

配料：

主料中，Fe/TiO₂为0.39-0.50

每100kg钛原料需加氯酸钾 1-6kg。

萤石粉：用量占石灰用量的5-25%。

精炼料中，Fe占总铁量的15-20%。

工序控制：

铁磷、萤石粉进行混合，搅拌均匀;

铁磷与萤石粉的混合料和氯酸钾混合，搅拌均匀;

钛精矿、金红石、硅铁、石灰和铝粒进行混合，搅拌1分钟，加入铁磷、莹石粉、氯酸钾混合搅拌1分钟;

在冶炼炉底加铝-氧化铁发热剂;

冶炼时，主料温度控制在200-250℃，精炼料温度控制在200-250℃。

所制得产品的化学成份及性能指标见附表4、5。

所制得产品的理化分析单见附件1。

附图1为FeTi40产品制造方法的工艺流程图。流程图中的（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）为加料顺序号。

本发明的积极效果：

1、为国内用钛精矿生产钛含量大于35%的钛铁合金系列产品增添了一个新的工艺，开辟了一条新的生产途径。

2、用作添加剂能提高不锈钢、特种钢的质量。

3、FeTi40生产单位钛成本与FeTi30基本相当。

4、钛的回收率大于68%。

附表1

附表2

原料化学成份（%）

粒度

名称 TiO₂∑Fe FeO SiO₂CaO Al Si CaF₃KClO₃S P C

金红石 87.88 2.4 1.62 3 0.02 0.002 0.03 40目全通

钛精矿 51.30 32.67 27.12 3 0.02 0.25 0.06 60目全通

铁磷 69.25 20.48 5 0.03 0.010 0.05 40目全通

铝粒 97.93 1.8mm全通

硅铁粉 72 0.020 0.04 0.02 40目全通

石灰 2 ＞85 0.03 2mm全通

萤石粉＞85 200目全通

氯酸钾＞95 2mm全通

附表3

料别金红石钛精矿铝粒铁磷硅铁石灰萤石粉氯酸钾单位

主料 25 75 42.08 2 1.3 7.4 1 4 kg

精料 2.2 8.6 1.3 0.9 0.2 kg

附表4

化学成份% Ti Al Si P S C Cu Mn

样品成份% 37.43 8.70 3.3 0.036 0.020 0.084 0.30 1.97

附表5

产钛铁重量 63.50kg 总钛量 36.27kg 回收率% 70%

品实际钛铁重量 66.40kg 实际总钛量 24.84kg 实际回收率% 68.5%

参考文献：

1、有色金属技术经济研究（月刊）

1988年10月

“钛资源概况及对我国发展钛工业的意见”

作者：孙延贵

2、铁合金冶炼

〔苏〕M.A.雷斯著

周进华，于忠译

北京冶金出版社出版

1986年10月

Claims

1、一种化学成份为Ti35-45%，Al≤9.5%，Si≤4.0%，Fe余的钛铁合金产品的制造方法，其特征在于：

a、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%，

铝粒：铝含量≥97%，

硅铁：75^＃硅铁，

氯酸钾：用量为1-6kg/100kg钛原料，

萤石粉：用量占石灰用量的5-25%，

所有原料粒度均应小于2mm；

b、配料：

主料中 Fe/TiO₂为0.39-0.50

精料中配铁占总铁量的15-20%；

c、工序控制：

铁磷、萤石粉进行混合，搅拌均匀，

铁磷与萤石粉的混合料和氯酸钾混合搅拌均匀，

钛精矿、金红石、硅铁、石灰和铝粒进行混合，搅拌1分钟，加入铁磷、萤石粉、氯酸钾混合搅拌1分钟，

在冶炼炉底加铝-氧化铁发热剂，

将混合料加入冶炼炉中进行冶炼；

d、温度控制：

钛精矿焙烧温度 550-750℃

主料混合后温度 200-250℃

精炼料预热后温度 200-250℃。