CN1017809B

CN1017809B - 一种硅钛铁合金的制造方法

Info

Publication number: CN1017809B
Application number: CN 90100813
Authority: CN
Inventors: 崔西川; 崔志钦; 莫叔迟; 靳协成; 郭丙炎; 牛铁良; 马继芬; 李三彤; 付海超; 李德运
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: CN1044130A

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(TiO₂含量49-52%)和5-35%的金红石(TiO₂≥87%)，并按一定配比和工艺流程来制取含Ti为25-40%、Si为10-20%、Al≤4.0%的硅钛铁合金的制造方法。该产品用作添加剂能提高合金铸铁及耐热钢产品的质量。该方法使Ti的回收率可达70%以上。

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硅钛铁合金的制造方法。

硅钛铁合金主要用于铸造工业，在冶金铸铁中加入0.05-0.15%的钛，能提高石墨化能力，起脱气、孕育、净化和细化晶粒的作用，并改善铸造性能。在耐热钢中加入0.10-0.35%的钛，以提高其耐热性。在铸钢钢锭模中加入微量的钛，可改善钢锭模的抗热裂性，提高使用寿命（见参考文献1）。

钛通常以钛铁合金的形式用作炼钢的脱氧剂、脱气剂以及作为合金元素的添加剂。现有技术中，生产FeTi30时，使用的是TiO₂含量为49-52%的钛精矿作为主要原料，这种钛精矿要达到产品中钛的含量，则需使TiO₂含量≥58%，而这种钛精矿原料储量少而产量低，满足不了需要（见参考文献2）。

本发明的目的是为了满足冶炼厂家对钛铁的需要而提供一种主要原料为金红石、钛精矿来制取硅钛铁合金的制造方法。

本发明是这样实现的：

参照苏联硅钛铁合金一级标准（见附表1）结合我厂（河南省巩县金红石厂）多年来生产金红石和钛铁合金产品的条件，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，研究和试制成功了本发明硅钛铁合金的制造方法，该产品所用原料的化学成份见附表2。

本发明硅钛铁合金的制造方法：

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%），这样作的目的是提高原料中TiO₂的含量。

铝粒：铝含量为90-98%。

硅铁：75^＃硅铁。

所有原料粒度均应在2mm以下。

2、配料：

合金中 Si/Ti为0.5-0.7

主料中 Fe/TiO₂为0.48-0.60

设计 Ti含量为25-40%。

冶炼炉底加铝-氧化铁发热剂。

3、工艺流程：

将铝粒、硅铁先进行混合搅拌;再将铁磷、氯酸钾进行搅拌，再加石灰搅拌，焙烧好的钛精矿（温度为550-750℃）存放在保温筒内。往筒内首先加金红石，然后加铝粒与硅铁的混合物，均匀地先后铺在钛精矿上面，混合搅拌1分钟后，再加入铁磷、氯酸钾、石灰的混合物，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。冶炼时间7-10分钟。

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%

铁磷洛阳钢石 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 Al90-98%

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。

一种用作合金添加剂能提高特种合金钢和合金铸铁产品质量的硅钛铁合金（复合合金），其特征在于是它的成份中Ti含量为25-40%，Si含量为10-20%，Al≤4.0%，其它化学成份符合GB3282-87FeTi30-A的标准。这种硅钛铁合金的化学成份见附表4。

这种硅钛铁合金的制造方法为：

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：铝含量为90-98%。

硅铁：75^＃硅铁。

所有原料粒度不大于2mm。

配料：

合金中 Si/Ti为0.5-0.7

主料中 Fe/TiO₂为0.48-0.60

设计 Ti含量为25-40%。

工序控制：

铝粒、硅铁先进行混合搅拌;

铁磷、氯酸钾进行混合搅拌;

铁磷、氯酸钾混合搅拌后，再和石灰进行混合搅拌;

钛精矿、金红石和铝粒与硅铁的混合物混合搅拌;

钛精矿、金红石和铝粒、硅铁的混合物再与铁磷、氯酸钾、石灰的混合物进行搅拌;

冶炼炉炉底加铝一氧化铁发热剂;

把已搅拌好的混合料加入冶炼炉中进行冶炼;

冶炼时间为7-10分钟。

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为硅钛合金产品生产工艺流程图。流程图中的（1）、（2）、（3）、（4）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30%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、钛的冶炼回收率大于70%。

参考文献：

1、浅谈含钛合金剂的生产和应用

作者：莫叔迟、王作尧、李荣训

冶金部钢铁研究总院

1987年第五期“铁合金”杂志

2、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

附表1 苏联硅钛铁合金一级标准

化学成份%

国别

Ti C Al Si S P

苏联 25.0-25.0 ＜0.1 ＜4.0 15.0-20.0 ＜0.02 ＜0.04

附表2

原料化学成份%

粒度

名称 TiO₂∑Fe FeO SiO₂CaO Al Si KClO₃S P O

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

钛精矿 51.15 35.19 34.13 3 0.02 0.04 0.06

铁磷 72.89 56.76 5 0.01 0.001 0.04 40目全通

铝粒 91.56 4 1.8mm全通

硅铁粉 72.1 0.057 0.41 40目全通

石灰 2 ＞85 0.03 2mm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氯酸钾备注

主料 25 75 45.27 2.45 13 9.85 3 单位（kg）

精料 2 9 5.6 1.1 单位（kg）

附表4

化学成份% Ti Al Si P S C Cu Mn

样品成份% 31.54 3.28 10.9 0.033 0.026 0.088 0.34 2.3

附表5

产钛铁重量 81.98kg 总钛量 37.47kg 回收率% 70%

品实际钛铁重量 83.20kg 实际总钛量 26.24kg 实际回收率％ 70.1%

Claims

1、一种化学成份为Ti25-40%，Si10-20%，Al≤4.0%，Fe余的硅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：铝含量为90-98%，

硅铁：75^#硅铁；

b、配料：

合金中 Si/Ti为0.5-0.7

主料中 Fe/TiO₂为0.48-0.60

设计 Ti含量为25-40%；

c、工序控制：

铝粒、硅铁先进行混合搅拌，

铁磷、氯酸钾进行混合搅拌，

铁磷、氯酸钾混合搅拌后，再和石灰进行混合搅拌，

钛精矿、金红石和铝粒与硅铁的混合物混合搅拌1分钟，

将钛精矿、金红石和铝粒、硅铁的混合物再与铁磷、氯酸钾、石灰的混合物进行搅拌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进行冶炼，冶炼时间为7-10分钟；

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℃

冶炼炉炉壳温度 ≥110℃

冶炼炉炉底温度 ≥150℃。