فرآیند تولید آهن تیتانیوم

مواد اولیه برای تولید صنعتی آهن تیتانیوم شامل کنسانتره آهن تیتانیوم (Fe-TiO3)، روتیل (TiO2)، دی اکسید تیتانیوم (TiO2) و مواد زائد فلز تیتانیوم (Ti، Ti-V-Al و غیره) می باشد. به جز مواد ضایعات فلزی تیتانیوم، برای به دست آوردن آهن تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم، همه مواد باید با مواد کاهنده احیا شوند. TiO2 یک اکسید نسبتاً دشوار برای احیاء است. کاهش TiO2 با کربن تنها در دماهای بالا قابل دستیابی است و به جای TiC، TiC تولید می کند. آهن تیتانیوم با کربن بالا را بدست آورید. کاهش TiO2 با سیلیکون امکان پذیر نیست، اما افزودن CaO به عنوان یک شار می تواند واکنش کاهش سیلیکون را تقویت کند. تیتانیوم و سیلیکون سیلیسیدهای پایداری را تشکیل می دهند که برای واکنش های کاهش سیلیکون مفید هستند، اما آهن تیتانیوم تولید شده حاوی سیلیکون بالایی است. کاهش TiO2 با آلومینیوم برای تولید Ti امکان پذیر است. اما اگر میزان آلومینیوم کمتر از مقدار محاسبه شیمیایی باشد، مقدار زیادی TiO2 تولید می شود. TiO2 پایدارتر از TiO2 است و حتی با آلومینیوم قابل کاهش نیست. این یک اکسید قلیایی قوی است که می تواند با Al2O3 یا SiO2 سرباره ایجاد کند. بنابراین اضافه کردن CaO برای جلوگیری از واکنش سرباره سازی TiO2 ضروری است و همچنین برای کاهش TiO2 مفید است. با مقایسه واکنش در شکل 2، کاهش ایلمنیت (FeTiO3) با آلومینیوم آسانتر از کاهش TiO2 است و افزودن CaO نیز همین اثر را دارد. بنابراین کاهش کنسانتره تیتانیوم با آلومینیوم روش اصلی برای تولید آهن تیتانیوم است. محصول به دست آمده دارای محتوای کربن کم، اما محتوای آلومینیوم و سیلیکون بالاتر است. بر اساس تجزیه و تحلیل فوق، روش های اصلی تولید آهن تیتانیوم شامل روش آلومینوگرمایی، روش الکتروسیلیکوترمال و روش الکتروکربوترمال و همچنین روش ذوب مجدد ضایعات فلز تیتانیوم است.
.