Добро пожаловать на сайт нашей компании!

Ферротитан получают алюминотермическим процессом, при котором выделяется тепло. В определенных условиях этого тепла достаточно для образования жидких металла и шлака. Поэтому используется внепечной  способ  алюминотермии.

Стандартный ферротитан содержит 23-30% Ti, не более 0,2% С, не более 4% Сu, 6-8% Аl, 4-6% Si. Медь, алюминий и кремний - нежелательные,  но  неизбежные  примеси.

Наибольшее количество ферротитана используют для связыва­ния углерода в карбид титана при производстве кислотоупорной нержавеющей стали. При выплавке стали некоторых конструкцион­ных марок 0,1-0,2% титана вводят в сталь для конечного раскисле­ния и измельчения литой структуры.

Сырые материалы, используемые при производстве ферротитана.

Шихту составляют из ильменитового концентрата, железной руды, алюминия и извести. Ильменитовый концентрат, содержащий 40- 42% TiО2 и 50-55% (FeO + Fe203), выделяют из титаномагнетитовой руды путем магнитной сепарации. Для удаления серы концен­трат подвергают окислительному обжигу.

В качестве восстановителя используют алюминий в виде порошка с зернами менее 2 мм. Чаще всего применяют вторичный алюминий, более дешевый, но содержащий примеси цветных металлов, которые в основном переходят в сплав. Слитки вторичного алюминия распла­вляют, распыливают сжатым воздухом и просевают через сито с раз­мером ячеек 2 мм.

В процессе производства ферротитана железную руду применяют малофосфористую, пылеватую, с вы­соким содержанием окислов железа и малым содержанием кремне­зема.

Известь требуется свежеобожженная, содержащая не менее 90% СаО. После помола ее просевают через сито с ячейками в 3 мм.

При производстве ферротитана используют плавильный агрегат. Чугунную разъемную шахту устанавливают на поддон. На дно шахты засыпают и утрамбовывают слой магнезитового по­рошка. Внутрь шахты вставляют цилиндр из кровельного железа высотой около 0,5 м. Зазор между цилиндром и чугунной шахтой засыпают магнезитовым порошком. Тележку с собранной шахтой закатывают в запальную камеру, снабженную вентиляцией. Шихту из бункера подают шне­ком и через направляющий лоток засыпают в шахту.

Физико-химические условия процесса производства ферротитана.

Основными химическими ре­акциями являются реакции восстановления титана и же­леза из их окислов:

TiО2 + 4/3А1 = Ti +, + 2/3А12О3+ 197400;

∆Н°298 = - 197400 дж (-47000 кал);

2FeO + 4/3А1 == 2Fe + 2/3А1203 + 575400;

∆Н°298 = -575400 дж (-137000 кал);

2/3Fe2О3 + 4/3А1 = = 4/3Fe + 2/3А1203 + 567000;

∆Н°298 = -567000 дж (-135000 кал).

Окислы железа и особенно Fe2О3 являются менее прочными, чем TiО2, и поэтому при взаимодействии их с алюминием на весо­вую единицу шихты выделяется значительно больше тепла (удель­ная теплота реакции), а именно 4108 кдж/кг (978 ккал/кг) для Fe2О3 и 3289 кдж/кг (783 ккал/кг) для FeO против 1701 кдж/кг (405 ккал/кг) для  TiО2.

Расчет показывает, что удельная теплота реакций восстановле­ния окислов ильменитового концентрата не обеспечивает темпера­туры 1900-1950° С, необходимой для расплавления образующихся металла и шлака, осаждения корольков металла и покрытия тепло­вых потерь. Включение в состав шихты около 8% железной руды и подогрев всех шихтовых материалов до 200° С создают необходи­мую термичность процесса.

Если шихта хорошо измельчена и тщательно перемешана, то поверхность контакта реагирующих веществ велика, процесс идет с большой скоростью и тепловые потери относительно невелики.

Технология производства ферротитана.

На дно шахты из бункера насыпают около 500 кг шихты и зажигают ее запальной смесью, состоящей из магниевой стружки и селитры. Смесь помещают в лунку в центре засыпанного слоя шихты и воспламеняют ее электрической искрой. От тепла сгорающей запальной смеси начинается экзотермический процесс восстановления сначала близлежащей шихты, а от нее зажигается шихта по всей шахте. Из бункера в шахту равномерно при помощи лотка или шнека поступает остальная шихта. Проплавление навески, содержащей 4 т концентрата, длится  12-15 мин.

Если плавка проведена горячо, то образующийся шлак получается достаточно жидкоподвижным, корольки восстановленного сплава имеют возможность пройти через слой шлака и собраться в блок на дне шахты.

Шлак внепечной плавки при производстве ферротитана, содержащий около 70% А12О3, -тугоплавкий. По окончании плавки на поверхность шлака дают термитную осадительную смесь из железной руды, алюминиевого порошка, ферросилиция и извести. Под действием дополнительного тепла, выделяющегося при взаимодействии окислов руды и восстановителей, шлак разжижается; запутавшиеся в шлаке корольки ферротитана получают дополнительную возможность осесть на дно, присоединиться к блоку металла.

После затвердевания блок шлака снимают, блок металла охла­ждают в баке с проточной водой, дробят на куски массой до 10 кг и упаковывают в железные бочонки.

Технико-экономические показатели производства ферротитана.

На 1 т ферротитана с 20% Ti расходуется 1070 кг концентрата, 100 кг железной руды, 470 кг алюминиевого порошка, 20 кг 75%-ного ферросилиция и 100 кг извести. Извлечение титана составляет 72-75%.

Ферротитан ФТи-35 С5, C8.

Данный материал применяется при производстве стали для раскисления и дегазации ее, как легирующий элемент, для изготовления электросварочных элек­тродов, при производстве нержавеющих и жаропрочных сталей; титан связывает углерод в карбид титана, что улучшает свариваемость и сопротивление коррозии.
Стали, обработанные титаном, обладают повышенными механическими свойствами.

Цена 95 000 р. за физ. тн. c НДС

Ферросплавы - это сплавы железа с кремнием, марганцем, хромом и другими элементами, применяемые для раскисления стали и ее легирования.

Нужный элемент вводят в сталь, как правило, не в чистом виде, а в виде ферросплавов, так как получить сплав элемента с железом проще и дешевле и, кроме того, железо снижает температуру плавления тугоплавких элементов, что облегчает их усвоение стальной ванной.