真空鋁熱法制備低氧高鈦鐵的研究.pdf

1、本文從鋁熱法制備高鈦鐵的現(xiàn)行工藝入手，通過(guò)分析高鈦鐵的微觀組織與氧的形成機(jī)理，提出了鋁熱還原一真空精煉法制備低氧優(yōu)質(zhì)高鈦鐵的新工藝，即首先采用鋁熱還原法制備出高鈦鐵粗產(chǎn)品，然后進(jìn)行真空精煉。通過(guò)添加復(fù)合還原劑并組成復(fù)配渣，去除高鈦鐵中的夾雜物，制備出低氧的優(yōu)質(zhì)高鈦鐵合金。 微觀組織分析表明，現(xiàn)行鋁熱還原法生產(chǎn)的高鈦鐵還原反應(yīng)不完全，氧元素主要以Al2O3、Fe2TiO4、TiO2、Ti2O、鈦氧固溶體等含氧相存在，微觀組織結(jié)構(gòu)復(fù)

2、雜，形成的氧化物夾雜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、渣一金分離困難。即使延長(zhǎng)高溫熔煉時(shí)的保溫時(shí)間，改善渣一金分離條件，但來(lái)自空氣中的氧因擴(kuò)散作用也會(huì)導(dǎo)致鈦鐵中氧的濃度升高，難于得到低氧的高鈦鐵。 基于對(duì)高鈦鐵合金中夾雜物的成分及氧形成機(jī)理的分析，本文選擇Al-Mg作為復(fù)合還原劑，考察熔渣粘度以CaO-Al2O3-CaF2為基礎(chǔ)渣系，選擇CaO-Al2O3-CaF2-TiO2及CaO-Al2O3-CaF2-SiO2四元渣系，分別考察了TiO2及Si

3、O2含量對(duì)渣系的黏度及流動(dòng)性的影響，測(cè)量渣樣的黏度，分析其物相變化。 粘度試驗(yàn)表明：熔渣粘度均隨著溫度的升高而降低，隨CaF2的增多而減小。CaO-Al2O3-CaF2-TiO2渣系在溫度高于1520℃時(shí)，粘度低于0.4Pa·S，渣的流動(dòng)性較好。熔煉后渣相主要為：3CaO-Al2O3，12CaO·7Al2O3，Ca12Al14Oa2F2，Ca3(AJO3)2及CaTiO3。CaO-Al2O3-CaF2-SiO2渣系在溫度高于14

4、92℃時(shí)，黏度低于0.4Pa·S，渣的流動(dòng)性較好；粘度隨SiO2量的增加而降低。熔煉后渣相主要為Cai2Al14O32F2，Ca2SiO4，Ca2SiO2F2，Ca3Al2(SiO4)3，5CaO·3Al2O3及Al2(SiO4)O。 真空精練試驗(yàn)表明：Al-(10％～20％)Mg是一種有效的復(fù)合還原劑，CaO-(10％～20％)CaF2-(10％～15％)Li2O是一種良好的渣系，對(duì)于消除高鈦鐵的氧化物夾雜、降低合金中的含氧量