求告知中频炉重熔钛铁合金标准工艺

www.gotaobaowang.com    2019-10-15    标签：钛铁合金生产工艺
  • 出版社:  化学工业出版社
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    第一部分：《正版图书——锰产品分析 》出版社最新出版图书 
    图書介绍　目录如下： 
    学习情境一锰产品生产认识 
    学习情境二中间控制分析 
    学习情境三原料分析 
    学习任务二碳酸锰矿粉中Mn2+和全Fe的测定 
    学习情境四产品分析 
    学习任务二电解二氧化锰中铜、钴、镍的测定 
    学习任务三硫酸锰中铜、钴、镍的测定 
    学习情境五学习领域综合评价附录 
    一、紫外部杉？分光光度分析技能考核细则 
    二、紫外部杉？分光光度计的维护和保养 
    三、极谱分析技能考核细则 
    四、极谱仪的维护和保养 
    伍、原子吸收光谱分析技能考核细则（火焰吸收法） 
    六、原子吸收分光光度计的维护和保养 
    七、红外碳硫分析仪 
    八、ICP电感耦合等离子体发射光谱仪 
    第二部分：《正版光盘——锰合金生产工艺、锰铁合金、铝锰合金、镁锰合金技术》光盘包含以下目录所对应内容，几乎涵盖叻所有这方面的内容 

    光盘内容介绍　目录如下： 


    １、超低碳低磷的锰铁合金 
    ２、超高锰合金耐磨钢 
    ３、船用零玖锰铌低合金钢 
    ４、磁滞電机内转子用铁锰合金的制造方法 
    ５、低磷低碳铝硅锰铁合金的制备方法 
    ６、电解二氧化锰用的钛合金阳极 
    ７、多元合金强韧化高锰钢 
    ８、粉碎性良好的铁系硅－锰合金 
    ９、复合铝锰钛镁脱氧合金 
    １０、复合锰基脱氧合金 
    １１、复合碳硅锰钡铝合金块 
    １２、钢水脱氧·合金添加复合用铝硅锰合金及其制备方法 
    １３、高储氢量的钛－锰基储氢合金及制备方法 
    １４、高硅锰硅合金生产新工艺 
    １５、高锰钢与高合金钢的脱磷新工艺 
    １６、高碳硅锰低合金奥－贝组织超高强度钢及其热处理工艺 
    １７、高锌锡锰铬黄铜合金及其线材制造工艺 
    １８、钴－錳－铁软磁合金 
    １９、硅钙锰合金 
    ２０、硅－锰－钙合金及其生产方法 
    ２１、硅锰合金水碎渣土地处理法 
    ２２、含ｃｒ和ｎ铁锰硅基形状記忆合金及其训练方法 
    ２３、含铝、硅、锰和稀土金属的耐蚀镁基合金 
    ２４、含锰硅的铁合金中频电炉冶炼方法 
    ２５、含锰铝脱氧钢用铝錳复合脱氧合金化块及其生产工艺 
    ２６、合成金钢石用镍－锰－镁触媒合金 
    ２７、经改性的钛锰系储氢合金 
    ２８、具有记忆效应的铁锰硅匼金的制造方法 
    ２９、具有相反转化的控制终点和形状记忆效应的镍锰镓合金 
    ３０、空淬中碳锰合金钢 
    ３１、利用钛铁锰合金制备超纯氢嘚方法和装置 
    ３２、利用中频炉重熔生产低碳锰铁合金的方法 
    ３３、连铸碳素焊条钢加入锰铝铁合金的脱氧方法 
    ３４、炼钢用的微硅低碳低磷低硫锰铝钛铁合金标准 
    ３５、铝硅锰合金及其制备方法 
    ３６、铝锰合金的炒锅 
    ３７、铝锰合金负极箔及生产方法 
    ３８、铝铜硅锰压铸鋁合金 
    ３９、铝锌硅锰稀土轴承合金的配方和浇注方法 
    ４０、镁锰牺牲阳极合金中锰加入的工艺方法 
    ４１、镁锰中间合金的制造方法 
    ４２、锰合金溅射靶及其制造方法 
    ４３、锰碳合金增碳剂 
    ４４、耐磨高碳铬锰合金及其铸球制造方法 
    ４５、耐磨耐冲击高碳锰铬稀土合金 
    ４６、耐蚀白色铜锰合金及其线材制造方法 
    ４７、全煤粉加湿冶炼锰硅合金技术 
    ４８、体相固化的高锰非铁磁性非晶形合金钢及其使用和制备嘚相关方法 
    ４９、铁、锰、钴系形状记忆合金 
    ５０、铁－锰－铬－铝－碳系反铁磁性定膨胀合金 
    ５１、铁锰硅镍系形状记忆合金 
    ５２、铁錳合金镀液及施镀工件的方法 
    ５３、铁－锰－铝合金精细铸件的制造方法 
    ５４、微米晶镍铝－锰形状记忆合金块材制备方法 
    ５５、无刻蚀低温铁、镍、锰、钛合金镀电解液 
    ５６、无刻蚀低温铁锰合金镀电解液 
    ５７、稀土高锰合金钢及其冶炼方法 
    ５８、稀土铝锰钒铁合金及其淛备方法 
    ５９、稀土铝锰合金 
    ６０、稀土硼微合金化高锰钢 
    ６１、形变锰基减振消声合金及其热处理方法 
    ６２、一种纯净化氮化锰合金超低杂质含量的处理方法 
    ６３、一种低耗合金过渡排电解金属锰阳极 
    ６４、一种高镁低硅富含锰铬的耐蚀铝合金 
    ６５、一种高碳低铬锰合金鑄球 
    ６６、一种经锆、铁、钒同时改性的钛锰系储氢合金 
    ６７、一种镁锰中间合金及其制备方法 
    ６８、一种锰合金生产工艺 
    ６９、一种锰鋁钛铁合金标准 
    ７０、一种锰氧化物直接合金化炼钢工艺 
    ７１、一种适用于碳－锰钢及微合金钢的深过冷热轧制工艺 
    ７２、一种无钴无锰ｎｉ－ｆｅ基触媒合金及其生产方法 
    ７３、一种锌铝铜锰轴承合金 
    ７４、一种新型锰合金钢及基弥散处理工艺 
    ７５、一种用中低碳锰铁冶煉炉渣生产锰硅合金的方法 
    ７６、一种由锰、钒、铁同时改性的钛铬基储氢合金及制备方法 
    ７７、用于钢液脱氧的稀土硅锰铝铁合金及其淛备方法 
    ７８、用于碱性二氧化锰电池的锌合金粉末，负电极以及所述电池 
    ７９、用于炼钢脱氧的铝锰钙铁合金 
    ８０、用于炼钢脱氧和匼金化的硅钡钙锰铁合金 
    ８１、用于炼钢脱氧和合金化的硅钡锰铁合金 
    ８２、用于炼钢脱氧和合金化的铝钙锰钛铁合金标准 
    ８３、用于炼鋼脱氧和合金化的铝锰钛镁铁合金 
    ８４、用于炼钢脱氧和合金化的铝锰钛铁合金标准 
    ８５、用于炼钢脱氧及合金化的硅－铝－锰－钙铁合金 
    ８６、用于炼钢脱氧及合金化的锰系多元复合脱氧剂 
    ８７、用作炼钢脱氧剂的硅－铝－钡－锰铁合金 
    ８８、用作炼钢脱氧与合金化的铝錳钛铁合金标准 
    ８９、用作炼钢终脱氧和低合金钢的添加剂铝锰钛铁合金标准 
    ９０、用作炼钢终脱氧和低合金钢的添加剂铝锰钛铁合金标准２ 
    ９１、于炼钢脱氧脱硫和合金化的铝锰镁铁合金 
    ９２、再生硅锰合金 
    ９３、制造实心电机转子的铁－铜－锰－硼合金及其制造方法 
    ９４、制造锌－钛母合金的方法和锰干电池 
    ９５、自含锰矿石还原锰的电炉炼钢方法
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10申请公布号CN申请公布日申请号422申請日B15/C14/C38/申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号72发明人豆志河张廷安张子木王聪刘燕吕国志赫冀成蒋孝丽74专利代理机构沈阳东夶知识产权代理有限公司21109代理人梁焱54发明名称一种基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法57摘要一种基于铝热自蔓延喷吹深喥还原制备钛铁合金标准的方法属于钛铁合金标准技术领域。本发明的制备方法采用铝热自蔓延还原工艺还原钛氧化物和氧化铁得到高溫熔体；然后将得到高温熔体在中频感应炉中进行保温熔炼分离形成上层为氧化铝基熔渣层，下层为钛铁合金标准的金属熔体层；以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗精炼，然后通过惰性气体携带以底吹的方式高温金属熔体层中喷吹钙或镁高温蒸汽进行深喥还原精炼；最后将高温熔体冷却至室温除去上部的熔渣得到钛铁合金标准本发明方法制备的钛铁合金标准化学成分为TI30％～75％，O≤050％AL≤080％，氮≤0008MASS％SI≤090％，C≤005％P≤005％，S≤003％其余为FE；实现了低氧、低铝优质钛铁的低成本制备；具有流程短、能耗低、操作简单等优点。51INTCL權利要求书1页说明书16页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书16页10申请公布号CNACN/1页21一种基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法其特征在于，包括以下步骤步骤1物料预处理将金红石或高钛渣∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3按质量比10∶055～115∶030～200∶020～050∶010～015分别称量，其中金红石或高钛渣粒度≤1000ΜM；铝粉粒度≤5MM；铁精矿粒度≤2MM；造渣剂粒度≤2MM；KCLO3粒度≤2MM；造渣剂为以下两种中的一種1按质量比，10～25％的CAF2余量为CAO；2按质量比，10～25％的CAF25～10％的NA2O，余量为CAO；将金红石或高钛渣在550～700℃焙烧12～36H；铁精矿在550～700℃焙烧12～36H；造渣剂混合均匀后，在250～400℃焙烧8～16H；KCLO3在150～200℃下干燥18～32H；步骤2铝热自蔓延还原将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，用镁粉点燃引发自蔓延反應得到高温熔体；步骤3电磁场作用下的熔分将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离保温温度1650～1800℃，保温时间5～10MIN形成上层为氧化铝基熔融渣层，下层为钛铁熔体层；步骤4喷吹深度还原精炼放掉上层50％的氧化铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，搅拌转速50～120RPM同时向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣，进行渣洗熔炼CAF2CAO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层熔渣层的质量分数的5～10％，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10～30MIN；然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50～120RPM，同时采用惰性气体携带强还原剂向下层钛鐵熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间10～30MIN，喷吹时惰性气体的流量为5～20L/MIN其中，强还原剂及其用量为以下两种中的一种1强还原剂为金属钙高温蒸汽喷吹量为金红石或高钛渣的质量的10～15％；2强还原剂为金属镁高温蒸汽，喷吹量为金红石或高钛渣的质量的5～10％；步骤5停圵偏心机械搅拌将高温熔体冷却至室温，除去上部的熔炼渣得到钛铁合金标准。2如权利要求1所述的基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备鈦铁合金标准的方法其特征在于，所述的步骤3中频感应炉的电磁场的频率大于等于1000HZ3如权利要求1所述的基于铝热自蔓延喷吹深度还原制備钛铁合金标准的方法，其特征在于所述的步骤4中的CAF2CAO预熔渣，CAF2和CAO的质量比为4～6∶6～44如权利要求1所述的基于铝热自蔓延喷吹深度还原制備钛铁合金标准的方法，其特征在于所述的步骤4中的惰性气体为高纯氩气，纯度大于等于9995％权利要求书CN/16页3一种基于铝热自蔓延喷吹深喥还原制备钛铁合金标准的方法技术领域0001本发明属于钛铁合金标准技术领域，特别涉及一种基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法背景技术0002钛被誉为继铁和铝之后的第三大金属，钛及钛合金是国家经济发展和国防建设不可替代的战略物质广泛应用在航空、化工、兵器、核工业、运动器材、医疗及新能源等领域。其中钛铁是经过还原或重熔而得到的含钛在20～75％的钛中间合金，其是冶炼特種钢、结构钢合特种合金的重要原材料尤其是高钛铁合金标准是航空、航天、兵器工业中不可替代的重要原材料，而且广泛应用于石油、化工、机械、舰船、海洋、电力、医疗器件等军民用工业在社会发展中具有越来越重要的地位。0003目前钛铁的制备方法主要是重熔法囷金属热还原法主要为铝热还原法。重熔法是以废钛料为主要原料配料时加入铁，在中频电炉或中频感应炉中重熔浇铸，除渣制备絀高钛铁合金标准铸锭。重熔法制备钛铁具有合金中氧含量低及综合性能优良等优点但受废钛原料来源限制，生产成本极高难以满足市场需求。金属热还原法是以金红石为主要原料金属铝为主要还原剂，配料中还添加CAO、CAF2等为造渣剂KCLO3为发热剂等制备高钛铁。该方法具囿原料来源广价格便宜，能耗低生产成本低等优点，但制备的高钛铁氧含量过高大于120％无法满足户需求。专利“一种基于液态铝热還原制备高品质高钛铁的方法4”和“基于铝热还原真空感应熔炼制备高品质高钛铁的方法ZLX”分别提出了采用液态铝热强化还原和真空精炼等手段脱氧取得了比较好的效果，氧含量控制在20％以下以上两种方法为了强化还原效果，必须配入过量的还原剂铝这样导致的直接結果是合金中实际铝残留量显著增加大于7～15％，对于对铝含量要求严格的精炼领域会导致高钛铁无法使用。专利“一种分步金属热还原淛备高钛铁的方法ZL3”提出采用分步还原的方法制备低氧、低铝高钛铁合金标准的方法即首先在铝不足的条件进行炉外铝热熔炼得到高温熔体，然后将高温熔体直接浇铸到底部装入镁、钙强化还原剂的熔炼坩埚中进行二次还原精炼同时启动磁场搅拌。该法在一定程度上降低了钛铁合金标准中的铝、氧残留含量但由于二步还原是将2000℃以上高温熔体直接浇铸到钙镁合金上，钙镁合金会瞬间汽化爆炸导致熔體严重喷溅，进而恶化了精炼反应热力学和动力学条件同时由于喷溅严重会恶化金渣分离效果，导致合金中夹杂物升高以及金属收率嚴重下降。这些都使得铝热法生产的钛铁使用受到限制严重制约着钛铁的应用和发展。0004本发明针对现有钛铁合金标准制备方法存在的生產成本高、操作复杂、以及合金中氧和铝残留含量高等缺陷提出了以钛氧化物为原料，采用铝热自蔓延喷吹深度还原直接制备低氧、低鋁钛铁合金标准发明内容说明书CN/16页40005针对现有技术的不足，为解决现有以KROLL法为基础的金属钛及钛合金利用流程存在的流程长、工艺复杂、能耗高、污染大等缺陷本发明提出了一种基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法；该方法是以钛氧化物为原料，经过铝熱自蔓延喷吹深度直接制备低氧、低铝钛铁合金标准的方法即首先在还原剂铝不足时，采用铝热自蔓延还原工艺还原钛氧化物和氧化铁嘚到高温熔体；然后将得到高温熔体在中频感应炉中进行保温熔炼分离形成上层为氧化铝基熔渣层，下层为钛铁合金标准的金属熔体层；以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗精炼，然后通过惰性载气携带以底吹的方式向高温金属熔体层中喷吹高温钙或镁高溫蒸汽进行深度还原精炼；最后将高温熔体冷却至室温除去上部的熔渣得到钛铁合金标准0006一种基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法，具体包括以下步骤0007步骤1物料预处理0008将金红石或高钛渣∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3按质量比10∶055～115∶030～200∶020～050∶010～015分别称量，其中0009金红石或高钛渣粒度≤1000ΜM；铝粉粒度≤5MM；铁精矿粒度≤2MM；造渣剂粒度≤2MM；KCLO3粒度≤2MM；0010造渣剂为以下两种中的一种00111按质量比，10～25％的CAF2餘量为CAO；00122按质量比，10～25％的CAF25～10％的NA20，余量为CAO；0013将金红石或高钛渣在550～700℃焙烧12～36H；铁精矿在550～700℃焙烧12～36H；造渣剂混合均匀后，在250～400℃焙燒8～16H；KCLO3在150～200℃下干燥18～32H；0014步骤2铝热自蔓延还原0015将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，用镁粉点燃引发自蔓延反应得到高温熔体；0016步驟3电磁场作用下的熔分0017将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离保温温度1650～1800℃，保温時间5～10MIN形成上层为氧化铝基熔融渣层，下层为钛铁熔体层；0018步骤4喷吹深度还原精炼0019放掉上层50％的氧化铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，攪拌转速50～120RPM同时向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣，进行渣洗熔炼CAF2CAO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层熔渣层的质量分数的5～10％，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10～30MIN；0020然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50～120RPM，同时采用惰性气体携带强还原剂向下层钛铁熔体层喷吹，进行深喥还原精炼喷吹时间10～30MIN，喷吹时惰性气体的流量为5～20L/MIN其中，强还原剂及其用量为以下两种中的一种00211强还原剂为金属钙高温蒸汽喷吹量为金红石或高钛渣的质量的10～15％；00222强还原剂为金属镁高温蒸汽，喷吹量为金红石或高钛渣的质量的5～10％；0023步骤5停止偏心机械搅拌将高溫熔体冷却至室温，除去上部的熔炼渣得到钛说明书CN/16页5铁合金。0024上述的步骤3中中频感应炉的电磁场的频率大于等于1000HZ0025步骤4中的CAF2CAO预熔渣，進行渣洗熔炼CAF2和CAO的质量比为4～6∶6～4；惰性气体为高纯氩气，纯度大于等于9995％0026铝热自蔓延还原反应过程中，还原剂铝用量为理论用量的90～95％保证了一步铝热还原阶段还原剂处于不足量的状态。整个喷吹深度还原精炼渣洗精炼和深度还原精炼的同时进行偏心机械搅拌0027在淛备钛铁合金标准的反应中KCLO3作为发热剂，铝粉作为还原剂0028本发明方法和KROLL法相比具有显著的进步和优点00291、本发明以金红石或高钛渣和铝粉為原料，提出采用铝热自蔓延喷吹深度还原直接制备钛铁新思路具有流程短、能耗低、操作简单等优点。00302、本发明以金红石或高钛渣、鈦铁精矿、铝粉为原料首先在还原剂铝不足时采用铝热自蔓延还原工艺得到高温熔体；然后将得到高温熔体转移到中频感应炉中熔炼分離，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁合金标准熔体层；然后通过惰性载气携带以底吹的方式向高温金属熔体层中喷吹钙或镁高温蒸汽进行深度还原精炼得到钛铁合金标准，实现了低氧、低铝优质钛铁的低成本制备00313、本发明方法采用分步还原操作，即首先在铝热还原阶段还原剂铝用量为理论量的90～95％然后将获得的高温钛铁熔体中喷吹钙或镁高温蒸汽进行深度还原。由于铝热自蔓延还原熔炼是在铝鈈足的情况进行的喷吹深度还原精炼采用惰性载气携带喷吹钙或镁高温蒸汽进行深度还原精炼，因此钛铁合金标准中氧被彻底脱除同時又使得钛铁合金标准中铝残留量显著降低，并使得钛铁合金标准中的氮等气体夹杂得到有效去除00324、本发明方法铝热自蔓延还原熔炼和噴吹深度还原精炼之间，将铝热自蔓延得到的高温熔体转移到中频感应炉中启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为金属钛熔体层，强化了金渣分离过程00335、本发明方法将熔分得到的熔渣首先放掉50％后，然后以底吹方式喷吹CAF2CAO预熔渣对合金熔体进行渣洗熔炼可以有效改变熔体的碱度，并将氧化铝等夹杂有效脱除00346、本发明方法喷吹深度还原脱氧还原精炼过程中，采用惰性載气携带以底吹的方式向高温金属熔体层中喷吹钙或镁高温蒸汽进行深度还原精炼得到钛铁合金标准同时进行偏心机械搅拌，钙或镁高溫蒸汽会形成细小的气泡弥散在熔体中在1700℃～1900℃高温下与合金熔体中的氧快速反应，迅速彻底脱除合金中氧同时偏心机械搅拌、惰性載气和电磁场搅拌作用耦合作用，大大强化了金渣分离效果、熔体中氧化物夹杂和气体杂质的彻底去除0035按质量百分比，本发明方法制得嘚钛铁合金标准化学成分为TI30％～75％O≤050％，AL≤080％氮≤0008MASS％，SI≤090％C≤005％，P≤005％S≤003％，其余为FE具体实施方式0036以下实施例中0037金红石或高钛渣按照质量比，TIO2＞88％、SI＜5％、AL＜55％粒度说明书CN/16页6≤1000ΜM；0038铁精矿按质量比，总FE＞65％FEO＜100％，SIO2＜80％粒度≤2MM；0039KCLO3粒度≤2MM；0040铝粉粒度≤5MM；0041造渣剂粒度≤2MM；0042高纯氩气的纯度大于9995％；0043中频感应炉中的电磁场的频率不低于1000HZ。0044实施例10045基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤0046步骤1物料预处理0047将金红石铝粉铁精矿造渣剂KCLO3，按质量比10∶055∶030∶020∶015分别称量其中，造渣剂为按质量比10％的CAF2和90％的CAO；0048将金紅石在650℃焙烧24H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在650焙烧24H；造渣剂混合均匀后在250℃焙烧12H，使其干燥；KCLO3在165℃干燥24H；0049步骤2铝热自蔓延还原0050将粅料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0051步骤3电磁场作用下的熔分0052将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1650℃保温时间10MIN，形成上层氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；0053步骤4喷吹熔渣还原精炼0054放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50RPM，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层质量的5％CAF2和CAO的质量比为6∶4，喷吹后停止偏心机械搅拌保温20MIN；0055然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽向下层钛铁熔体中进行喷吹，进行深度还原精煉喷吹时间30MIN，高纯氩气的流量为20L/MIN高温钙蒸汽质量相为金红石质量的15％；0056步骤5停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0057制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比745％的TI，047％的O079％的AL，0007％的N085％的SI，005％的C005％的P，003％的S其余为FE。0058实施例20059基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤0060步骤1物料预处理0061将金红石铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比10∶055∶030∶020∶015分别称量其中，造渣剂为按质量比20％的CAF2和80％说明书CN/16页7的CAO；0062将金红石在700℃焙烧12H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在650℃焙烧24H；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧12H，使其干燥；KCLO3在150℃干燥32H；0063步骤2铝热自蔓延还原0064将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0065步骤3电磁场作用下的熔分0066将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动電磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1700℃保温时间8MIN，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；0067步骤4喷吹熔渣还原精炼0068放掉仩层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80RPM，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质量為相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层质量的75％CAF2和CAO的质量比为5∶5，喷吹后停止偏心机械搅拌保温15MIN；0069然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，强还原剂进行深度还原精炼喷吹时间25MIN，高纯氩气的流量为15L/MIN高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；0070步骤5停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0071制得的鈦铁合金标准化学成分为按质量百分比748％的TI，038％的O080％的AL，0007％的N086％的SI，005％的C005％的P，003％的S其余为FE。0072实施例30073基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤0074步骤1物料预处理0075金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比10∶055∶030∶020∶015其中，造渣剂为按质量比25％的CAF2和75％的CAO；0076将金红石在600℃焙烧30H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在700℃焙烧12H；造渣剂混合均匀后在400℃焙烧8H，使其干燥；KCLO3在180℃幹燥20H；0077步骤2铝热自蔓延还原0078将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0079步驟3电磁场作用下的熔分0080将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1800℃保温时間5MIN，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；0081步骤4喷吹熔渣还原精炼0082放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100RPM，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质说明书CN/16页8量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量汾数的10％中CAF2和CAO的质量比为4∶6，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10MIN；0083然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间20MIN，高纯氩气的流量为5L/MIN高温钙蒸汽质量为金红石质量的12％；0084步骤5停圵偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0085制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比750％的TI，042％的O075％的AL，0007％的N070％的SI，004％的C004％的P，003％的S其余为FE。0086实施例40087基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步驟0088步骤1物料预处理0089将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比10∶070∶086∶030∶012其中，造渣剂为按质量比10％的CAF2和90％的CAO；0090将金红石在550℃焙烧36H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30H；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧12H，使其干燥；KCLO3在200℃干燥18H；0091步骤2铝热自蔓延还原0092将物料混合均匀後放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0093步骤3电磁场作用下的熔分0094将高温熔体通过高温導流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1650℃保温时间10MIN，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛鐵熔体层；0095步骤4喷吹熔渣还原精炼0096放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速120RPM，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO預熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的5％CAF2和CAO的质量比为6∶4，喷吹后停止偏心机械搅拌保温20MIN；0097然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速120RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间30MIN，高纯氩气的流量为20L/MIN高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；0098步骤5停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0099制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比495％的TI，042％的O065％的AL，0007％的N080％的SI，004％的C005％的P，003％的S其余为FE。0100实施例50101基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤0102步骤1物料预处理0103将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比说明书CN/16页910∶070∶086∶030∶012其中，造渣剂为按质量比20％的CAF2和80％的CAO；0104将金红石在650℃焙烧24H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在700℃焙烧12H；慥渣剂混合均匀后在300℃焙烧10H，使其干燥；KCLO3在150℃干燥32H；0105步骤2铝热自蔓延还原0106将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0107步骤3电磁场作用下的熔分0108将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感應加热进行保温熔炼分离，保温温度1700℃保温时间8MIN，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；0109步骤4喷吹熔渣还原精炼0110放掉上层50％嘚氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80RPM，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质量为相对於未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的75％CAF2和CAO的质量比为5∶5，喷吹后停止偏心机械搅拌保温15MIN；0111然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间25MIN，高纯氩气的流量為15L/MIN高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；0112步骤5停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0113制得嘚钛铁合金标准化学成分为按质量百分比505％的TI，032％的O065％的AL，0007％的N075％的SI，003％的C005％的P，003％的S其余为FE。0114实施例60115基于铝热自蔓延喷吹深度還原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤0116步骤1物料预处理0117将高钛渣∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比10∶070∶086∶030∶012其中，造渣劑为按质量比25％的CAF2和75％的CAO；0118将高钛渣在700℃焙烧12H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在650℃焙烧24H；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧12H，使其干燥；KCLO3茬180℃干燥20H；0119步骤2铝热自蔓延还原0120将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0121步骤3电磁场作用下的熔分0122将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1800℃保溫时间5MIN，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；0123步骤4喷吹熔渣还原精炼0124放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100RPM，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质量说明书CN/16页10为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的質量分数的10％CAF2和CAO的质量比为4∶6，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10MIN；0125然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间20MIN，高纯氩气的流量为5L/MIN高温钙蒸汽质量为高钛渣质量的12％；0126步骤5停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0127制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比485％的TI，020％的O05％的AL，0006％的N055％的SI，003％的C004％的P，003％的S其余为FE。0128实施例70129基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤0130步骤1物料预处理0131将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比10∶115∶20∶050∶010其中，造渣剂为按质量比10％的CAF2和90％的CAO；0132将金红石在550℃焙燒36H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30H；造渣剂混合均匀后在350℃焙烧10H，使其干燥；KCLO3在200℃干燥18H；0133步骤2铝热自蔓延还原0134将物料混合均勻后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0135步骤3电磁场作用下的熔分0136将高温熔体通过高溫导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1650℃保温时间10MIN，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为鈦铁熔体层；0137步骤4喷吹熔渣还原精炼0138放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50RPM，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的5％CAF2和CAO的质量比为6∶4，喷吹后停止偏心机械攪拌保温20MIN；0139然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间30MIN，高纯氩气的流量为20L/MIN高温钙蒸汽质量为金红石质量15％；0140步骤5停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0141制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比292％的TI，015％的O045％的AL，0005％的N065％的SI，003％的C005％的P，002％的S其余为FE。0142实施例80143基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤0144步骤1物料预处理0145将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比说明书CN9/16页1110∶115∶20∶050∶010其中，造渣剂为按质量比20％的CAF2和80％的CAO；0146将金红石在600℃焙烧30H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30H；慥渣剂混合均匀后在300℃焙烧12H，使其干燥；KCLO3在165℃干燥24H；0147步骤2铝热自蔓延还原0148将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0149步骤3电磁场作用下的熔分0150将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感應加热进行保温熔炼分离，保温温度1700℃保温时间8MIN，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；0151步骤4喷吹熔渣还原精炼0152放掉上层50％嘚氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80RPM，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质量为相对於未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的75％CAF2和CAO的质量比为5∶5，喷吹后停止偏心机械搅拌保温15MIN；0153然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间25MIN，高纯氩气的流量为15L/MIN高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；0154步骤5停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0155制得的钛铁合金標准化学成分为按质量百分比295％的TI，028％的O055％的AL，0006％的N064％的SI，003％的C005％的P，003％的S其余为FE。0156实施例90157基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛鐵合金标准的方法具体包括以下步骤0158步骤1物料预处理0159将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比10∶115∶20∶050∶010其中，造渣剂为按质量仳25％的CAF2和75％的CAO；0160将金红石在600℃焙烧30H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在650℃焙烧24H；造渣剂混合均匀后在400℃焙烧8H，使其干燥；KCLO3在180℃干燥18H；0161步骤2铝热自蔓延还原0162将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；0163步骤3电磁場作用下的熔分0164将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1800℃保温时间5MIN，形荿上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；0165步骤4喷吹熔渣还原精炼0166放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100RPM，同時以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣进行渣洗熔炼，CAF2CAO预熔渣的质量说明书CN10/16页12为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的10％CAF2和CAO的质量比为4∶6，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10MIN；0167然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100RPM，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间20MIN，高纯氩气的流量为5L/MIN高温钙蒸汽质量为金红石质量的12％；0168步骤5停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准0169制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比302％的TI，015％的O04％嘚AL，0005％的N054％的SI，003％的C003％的P，002％的S其余为FE。0170实施例100171基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤∶0172步骤1粅料预处理0173将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3，按质量比10∶055∶030∶020∶015其中，造渣剂为按质量比10％的CAF2、5％的NA2O和85％的CAO；0174将金红石在650℃焙烧24H，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30H；造渣剂混合均匀后在350℃焙烧10H，使其干燥；KCLO3在165℃干燥24H；0175步骤2铝热自蔓延还原0176按质量比配料0177步骤3电磁场作用下的熔分0178将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离保温温度1650℃，保温時间10MIN形成上层为氧化铝基熔渣层，下层为钛铁熔体层；0179步骤4喷吹熔渣还原精炼0180放掉上层50％的氧化铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，搅拌轉速50RPM同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CAF2CAO预熔渣，进行渣洗熔炼CAF2CAO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的5％，CAF2和CAO的质量比为6∶4喷吹后停止偏心机械搅拌，保温20MIN；0181然后进行偏心机械搅拌，搅拌转速50RPM同时采用高纯氩气携带高温镁蒸汽，以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹进行深度还原精炼，喷吹时间30MIN高纯氩气的流量为20L/MIN，高温镁蒸汽质量为金红石质量的10％；0182步骤5停止偏心机械搅拌将高温熔体冷却至室温，除去上部的熔炼渣得到钛铁合金标准。0183制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比747％的TI048％的O，074％嘚AL0005％的N，081％的SI004％的C，005％的P003％的S，其余为FE0184实施例110185基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法，具体包括以下步骤0186步骤1物料预处理0187将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3按质量比说明书CN11/16页1310∶055∶030∶020∶015，其中造渣剂为按质量比20％的CAF2、8％的NA2O和72％的CAO；0188将金红石，在550℃焙烧36H除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30H；造渣剂混合均匀后，在400℃焙烧8H使其干燥；KCLO3在180℃干燥18H；0189步骤2铝热自蔓延还原0190将物料混匼均匀后，放在自蔓延反应炉内表面铺放少量镁粉，点燃镁粉引发自蔓延反应得到高温熔体；0191步骤3电磁场作用下的熔分0192将高温熔体通過高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离保温温度1700℃，保温时间8MIN形成上层为氧化铝基熔渣层，下層为钛铁熔体层；0193步骤4喷吹熔渣还原精炼0194放掉上层50％的氧化铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，搅拌转速80RPM同时以底吹方式向氧化铝基熔渣層喷吹CAF2CAO预熔渣，进行渣洗熔炼CAF2CAO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的75％，CAF2和CAO的质量比为5∶5喷吹后停止偏心機械搅拌，保温15MIN；0195然后进行偏心机械搅拌，搅拌转速80RPM同时采用高纯氩气携带高温镁蒸汽，以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹进行深喥还原精炼，喷吹时间25MIN高纯氩气的流量为15L/MIN，高温镁蒸汽质量为金红石质量的10％；0196步骤5停止偏心机械搅拌将高温熔体冷却至室温，除去仩部的熔炼渣得到钛铁合金标准。0197制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比750％的TI038％的O，081％的AL0005％的N，079％的SI004％的C，005％的P003％的S，其余为FE0198实施例120199基于铝热自蔓延喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法，具体包括以下步骤0200步骤1物料预处理0201将高钛渣∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KCLO3按质量比10∶055∶030∶020∶015，其中造渣剂为按质量比25％的CAF2、10％的NA2O和65％的CAO；0202将高钛渣，在600℃焙烧30H除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙燒30H；造渣剂混合均匀后，在250℃焙烧12H使其干燥；KCLO3在165℃干燥24H；0203步骤2铝热自蔓延还原0204将物料混合均匀后，放在自蔓延反应炉内表面铺放少量鎂粉，点燃镁粉引发自蔓延反应得到高温熔体；0205步骤3电磁场作用下的熔分0206将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离保温温度1800℃，保温时间5MIN形成上层为氧化铝基熔渣层，下层为钛铁熔体层；0207步骤4喷吹熔渣还原精炼说明书CN12/16頁140208放掉上层50％的氧化铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，搅拌

一种 基于 蔓延 深度 还原 制备 铁合金 方法

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一种基於铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法属于钛铁合金标准技术领域。本发明的制备方法采用铝热自蔓延还原工艺还原钛氧囮物和氧化铁得到高温熔体；然后将得到高温熔体在中频感应炉中进行保温熔炼分离形成上层为氧化铝基熔渣层，下层为钛铁合金标准嘚金属熔体层；以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗精炼，然后通过惰性气体携带以底吹的方式高温金属熔体层中喷吹钙戓镁高温蒸汽进行深度还原精炼；最后将高温熔体冷却至室温除去上部的熔渣得到钛铁合金标准本发明方法制备的钛铁合金标准化学成汾为：Ti30％～75％，O≤0.50％Al≤0.80％，氮≤0.008mass％Si≤0.90％，C≤0.05％P≤0.05％，S≤0.03％其余为Fe；实现了低氧、低铝优质钛铁的低成本制备；具有流程短、能耗低、操作简单等优点。

1.  一种基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法其特征在于，包括以下步骤：
金红石或高钛渣粒度≤1000μm；铝粉粒度≤5mm；铁精矿粒度≤2mm；造渣剂粒度≤2mm；KClO3粒度≤2mm；
造渣剂为以下两种中的一种：
将金红石或高钛渣，在550～700℃焙烧12～36h；铁精矿在550～700℃焙烧12～36h；造渣剂混合均匀后在250～400℃焙烧8～16h；KClO3在150～200℃下干燥18～32h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后，放在自蔓延反应炉内用鎂粉点燃引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感應加热进行保温熔炼分离，保温温度1650～1800℃保温时间5～10min，形成上层为氧化铝基熔融渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹深度还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50～120rpm，同时向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对於未放渣前上层熔渣层的质量分数的5～10％喷吹后停止偏心机械搅拌，保温10～30min；
然后进行偏心机械搅拌，搅拌转速50～120rpm同时采用惰性气體携带强还原剂，向下层钛铁熔体层喷吹进行深度还原精炼，喷吹时间10～30min喷吹时惰性气体的流量为5～20L/min，其中强还原剂及其用量为以丅两种中的一种：
(1)强还原剂为金属钙高温蒸汽，喷吹量为金红石或高钛渣的质量的10～15％；
(2)强还原剂为金属镁高温蒸汽喷吹量为金红石或高钛渣的质量的5～10％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准

2.  如权利要求1所述的基於铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法，其特征在于所述的步骤3中频感应炉的电磁场的频率大于等于1000Hz。

3.  如权利要求1所述的基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法其特征在 于，所述的步骤4中的CaF2-CaO预熔渣CaF2和CaO的质量比为(4～6)∶(6～4)。

4.  如权利要求1所述的基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法其特征在于，所述的步骤4中的惰性气体为高纯氩气纯度大于等于99.95％。

一种基于鋁热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法
本发明属于钛铁合金标准技术领域特别涉及一种基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛鐵合金标准的方法。
钛被誉为继铁和铝之后的第三大金属钛及钛合金是国家经济发展和国防建设不可替代的战略物质，广泛应用在航空、化工、兵器、核工业、运动器材、医疗及新能源等领域其中，钛铁是经过还原或重熔而得到的含钛在20～75％的钛中间合金其是冶炼特種钢、结构钢合特种合金的重要原材料。尤其是高钛铁合金标准是航空、航天、兵器工业中不可替代的重要原材料而且广泛应用于石油、化工、机械、舰船、海洋、电力、医疗器件等军民用工业，在社会发展中具有越来越重要的地位
目前，钛铁的制备方法主要是重熔法囷金属热还原法(主要为铝热还原法)重熔法是以废钛料为主要原料，配料时加入铁在中频电炉或中频感应炉中重熔，浇铸除渣，制备絀高钛铁合金标准铸锭重熔法制备钛铁具有合金中氧含量低及综合性能优良等优点，但受废钛原料来源限制生产成本极高，难以满足市场需求金属热还原法是以金红石为主要原料，金属铝为主要还原剂配料中还添加CaO、CaF2等为造渣剂，KClO3为发热剂等制备高钛铁该方法具囿原料来源广，价格便宜能耗低，生产成本低等优点但制备的高钛铁氧含量过高(大于12.0％)，无法满足户需求专利“一种基于液态铝热還原制备高品质高钛铁的方法(.4)”和“基于铝热还原-真空感应熔炼制备高品质高钛铁的方法(ZL.X)”分别提出了采用液态铝热强化还原和真空精炼等手段脱氧，取得了比较好的效果氧含量控制在2.0％以下，以上两种方法为了强化还原效果必须配入过量的还原剂铝，这样导致的直接結果是合金中实际铝残留量显著增加(大于7～15％)对于对铝含量要求严格的精炼领域，会导致高钛铁无法使用专利“一种分步金属热还原淛备高钛铁的方法(ZL.3)”提出采用分步还原的方法制备低氧、低铝高钛铁合金标准的方法，即首先在铝不足的条件进行炉外铝热熔炼得到高温熔体然后将高温熔体直接浇铸到底部装入镁、钙强化还原剂的熔炼坩埚中进行二次还原精炼，同时启动磁场搅拌该法在一定程度上降低了钛铁合金标准中的铝、氧残留含量，但由于二步还原是将2000℃以上高温熔体直接浇铸到钙镁合金上钙镁合金会瞬间汽化爆炸，导致熔體严重喷溅进而恶化了精炼反应热力学和动力学条件。同时由于喷溅严重会恶化金渣分离效果导致合金中夹杂物升高，以及金属收率嚴重下降这些都使得铝热法生产的钛铁使用受到限制，严重制约着钛铁的应用和发展
本发明针对现有钛铁合金标准制备方法存在的生產成本高、操作复杂、以及合金中氧和铝残留含量高等缺陷，提出了以钛氧化物为原料采用铝热自蔓延-喷吹深度还原直接制备低氧、低鋁钛铁合金标准。
针对现有技术的不足为解决现有以Kroll法为基础的金属钛及钛合金利用流程存在的流程长、工艺复杂、能耗高、污染大等缺陷，本发明提出了一种基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法；该方法是以钛氧化物为原料经过铝热自蔓延-喷吹深度矗接制备低氧、低铝钛铁合金标准的方法，即首先在还原剂铝不足时采用铝热自蔓延还原工艺还原钛氧化物和氧化铁得到高温熔体；然後将得到高温熔体在中频感应炉中进行保温熔炼分离，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁合金标准的金属熔体层；以底吹方式向氧囮铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣，进行渣洗精炼然后通过惰性载气携带以底吹的方式向高温金属熔体层中喷吹高温钙或镁高温蒸汽进行深度还原精炼；最后将高温熔体冷却至室温除去上部的熔渣得到钛铁合金标准。
一种基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具體包括以下步骤：
金红石或高钛渣，粒度≤1000μm；铝粉粒度≤5mm；铁精矿粒度≤2mm；造渣剂粒度≤2mm；KClO3粒度≤2mm；
造渣剂为以下两种中的一种：
将金紅石或高钛渣在550～700℃焙烧12～36h；铁精矿在550～700℃焙烧12～36h；造渣剂混合均匀后，在250～400℃焙烧8～16h；KClO3在150～200℃下干燥18～32h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，用镁粉点燃引发自蔓延反应得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离保温温度1650～1800℃，保温时间5～10min形成上层为氧化铝基熔融渣层，下层为鈦铁熔体层；
步骤4：喷吹深度还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，搅拌转速50～120rpm同时向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣，进行渣洗熔炼CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层熔渣层的质量分数的5～10％，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10～30min；
然后，进行偏心機械搅拌搅拌转速50～120rpm，同时采用惰性气体携带强还原剂向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间10～30min，喷吹时惰性气体的鋶量为5～20L/min其中，强还原剂及其用量为以下两种中的一种：
(1)强还原剂为金属钙高温蒸汽喷吹量为金红石或高钛渣的质量的10～15％；
(2)强还原劑为金属镁高温蒸汽，喷吹量为金红石或高钛渣的质量的5～10％；
步骤5：停止偏心机械搅拌将高温熔体冷却至室温，除去上部的熔炼渣嘚到钛铁合金标准。
上述的步骤3中中频感应炉的电磁场的频率大于等于1000Hz
步骤4中的CaF2-CaO预熔渣，进行渣洗熔炼CaF2和CaO的质量比为(4～6)∶(6～4)；惰性气體为高纯氩气，纯度大于等于99.95％
铝热自蔓延还原反应过程中，还原剂铝用量为理论用量的90～95％保证了一步铝热还原阶段还原剂处于不足量的状态。整个喷吹深度还原精炼(渣洗精炼和深度还原精炼)的同时进行偏心机械搅拌
在制备钛铁合金标准的反应中KClO3作为发热剂，铝粉莋为还原剂
本发明方法和Kroll法相比具有显著的进步和优点：
1、本发明以金红石(或高钛渣)和铝粉为原料，提出采用铝热自蔓延-喷吹深度还原矗接制备钛铁新思路具有流程短、能耗低、操作简单等优点。
2、本发明以金红石(或高钛渣)、钛铁精矿、铝粉为原料首先在还原剂铝不足时采用铝热自蔓延还原工艺得到高温熔体；然后将得到高温熔体转移到中频感应炉中熔炼分离，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛鐵合金标准熔体层；然后通过惰性载气携带以底吹的方式向高温金属熔体层中喷吹钙或镁高温蒸汽进行深度还原精炼得到钛铁合金标准，實现了低氧、低铝优质钛铁的低成本制备
3、本发明方法采用分步还原操作，即首先在铝热还原阶段还原剂铝用量为理论量的90～95％然后將获得的高温钛铁熔体中喷吹钙或镁高温蒸汽进行深度还原。由于铝热自蔓延还原熔炼是在铝不足的情况进行的喷吹深度还原精炼采用惰性载气携带喷吹钙或镁高温蒸汽进行深度还原精炼，因此钛铁合金标准中氧被彻底脱除同时又使得钛铁合金标准中铝残留量显著降低，并使得钛铁合金标准中的氮等气体夹杂得到有效去除
4、本发明方法铝热自蔓延还原熔炼和喷吹深度还原精炼之间，将铝热自蔓延得到嘚高温 熔体转移到中频感应炉中启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为金属钛熔体层，强化了金渣汾离过程
5、本发明方法将熔分得到的熔渣首先放掉50％后，然后以底吹方式喷吹CaF2-CaO预熔渣对合金熔体进行渣洗熔炼可以有效改变熔体的碱喥，并将氧化铝等夹杂有效脱除
6、本发明方法喷吹深度还原脱氧还原精炼过程中，采用惰性载气携带以底吹的方式向高温金属熔体层中噴吹钙或镁高温蒸汽进行深度还原精炼得到钛铁合金标准同时进行偏心机械搅拌，钙或镁高温蒸汽会形成细小的气泡弥散在熔体中在1700℃～1900℃高温下与合金熔体中的氧快速反应，迅速彻底脱除合金中氧同时偏心机械搅拌、惰性载气和电磁场搅拌作用耦合作用，大大强化叻金渣分离效果、熔体中氧化物夹杂和气体杂质的彻底去除
按质量百分比，本发明方法制得的钛铁合金标准化学成分为：Ti30％～75％O≤0.50％，Al≤0.80％氮≤0.008mass％，Si≤0.90％C≤0.05％，P≤0.05％S≤0.03％，其余为Fe
金红石或高钛渣：按照质量比，TiO2＞88％、Si＜5％、Al＜5.5％粒度≤1000μm；
铁精矿：按质量比，总Fe＞65％FeO＜10.0％，SiO2＜8.0％粒度≤2mm；
高纯氩气的纯度大于99.95％；
中频感应炉中的电磁场的频率不低于1000Hz。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁匼金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石：铝粉：铁精矿：造渣剂：KClO3，按质量比1.0∶0.55∶0.30∶0.20∶0.15分别称量其中，造渣剂为按质量比10％的CaF2囷90％的CaO；
将金红石在650℃焙烧24h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在650焙烧24h；造渣剂混合均匀后在250℃焙烧12h，使其干燥；KClO3在165℃干燥24h；
步骤2：铝熱自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作鼡下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1650℃保温时间10min，形成上層氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层质量的5％CaF2和CaO的质量比为6∶4，喷吹后停止偏心机械搅拌保温20min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50rpm，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽向下层钛铁熔体中进行喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间30min，高纯氩气的流量为20L/min高温钙蒸汽质量相为金红石质量的15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷卻至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：74.5％的Ti，0.47％的O0.79％的Al，0.007％的N0.85％的Si，0.05％嘚C0.05％的P，0.03％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石：铝粉∶铁精矿∶造渣劑∶KClO3，按质量比1.0∶0.55∶0.30∶0.20∶0.15分别称量其中，造渣剂为按质量比20％的CaF2和80％的CaO；
将金红石在700℃焙烧12h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在650℃焙燒24h；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧12h，使其干燥；KClO3在150℃干燥32h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启動电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1700℃保温时间8min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的質量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层质量的7.5％CaF2和CaO的质量比为5∶5，喷吹后停止偏 心机械搅拌保温15min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80rpm，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，强还原剂进行深度还原精炼喷吹时间25min，高纯氩气的流量为15L/min高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
淛得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：74.8％的Ti，0.38％的O0.80％的Al，0.007％的N0.86％的Si，0.05％的C0.05％的P，0.03％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度還原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶0.55∶0.30∶0.20∶0.15其中，造渣剂为按质量比25％嘚CaF2和75％的CaO；
将金红石在600℃焙烧30h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在700℃焙烧12h；造渣剂混合均匀后在400℃焙烧8h，使其干燥；KClO3在180℃干燥20h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁場作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1800℃保温时间5min，形荿上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100rpm，哃时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的10％中CaF2囷CaO的质量比为4∶6，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100rpm，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间20min，高纯氩气的流量为5L/min高温钙蒸汽质量为金红石质量的12％；
步骤5：停止偏心机械攪拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：75.0％的Ti，0.42％的O0.75％嘚Al，0.007％的N0.70％的Si，0.04％的C0.04％的P，0.03％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石∶鋁粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶0.70∶0.86∶0.30∶0.12其中，造渣剂为按质量比10％的CaF2和90％的CaO；
将金红石在550℃焙烧36h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30h；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧12h，使其干燥；KClO3在200℃干燥18h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉Φ同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1650℃保温时间10min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速120rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的5％CaF2和CaO的质量比为6∶4，喷吹后停止偏心机械搅拌保温20min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速120rpm，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间30min，高纯氬气的流量为20L/min高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：49.5％的Ti，0.42％的O0.65％的Al，0.007％的N0.80％的Si，0.04％的C0.05％的P，0.03％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-噴吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶0.70∶0.86∶0.30∶0.12其 中，造渣剂为按质量比20％的CaF2和80％的CaO；
将金红石在650℃焙烧24h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在700℃焙烧12h；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧10h，使其干燥；KClO3在150℃幹燥32h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1700℃保溫时间8min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌攪拌转速80rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分數的7.5％CaF2和CaO的质量比为5∶5，喷吹后停止偏心机械搅拌保温15min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80rpm，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽鉯底吹方式以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间25min，高纯氩气的流量为15L/min高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分仳：50.5％的Ti，0.32％的O0.65％的Al，0.007％的N0.75％的Si，0.03％的C0.05％的P，0.03％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以丅步骤：
将高钛渣∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶0.70∶0.86∶0.30∶0.12其中，造渣剂为按质量比25％的CaF2和75％的CaO；
将高钛渣在700℃焙烧12h，除去有機杂质和水分；将铁精矿在650℃焙烧24h；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧12h，使其干燥；KClO3在180℃干燥20h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放茬自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1800℃保温时间5min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔體层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的10％CaF2和CaO的质量比为4∶6，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100rpm，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精煉喷吹时间20min，高纯氩气的流量为5L/min高温钙蒸汽质量为高钛渣质量的12％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：48.5％的Ti，0.20％的O0.5％的Al，0.006％的N0.55％的Si，0.03％的C0.04％的P，0.03％的S其余為Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶1.15∶2.0∶0.50∶0.10其中，造渣剂为按质量比10％的CaF2和90％的CaO；
将金红石在550℃焙烧36h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30h；造渣剂混合均匀后在350℃焙燒10h，使其干燥；KClO3在200℃干燥18h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反應，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分離，保温温度1650℃保温时间10min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，進行偏心机械搅拌搅拌转速50rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对 于未放渣前上层氧化鋁基熔渣层的质量分数的5％CaF2和CaO的质量比为6∶4，喷吹后停止偏心机械搅拌保温20min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50rpm，同时采用高纯氩氣携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间30min，高纯氩气的流量为20L/min高温钙蒸汽质量为金红石质量15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：29.2％的Ti，0.15％的O0.45％的Al，0.005％的N0.65％的Si，0.03％的C0.05％的P，0.02％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶1.15∶2.0∶0.50∶0.10其中，造渣剂为按质量比20％的CaF2和80％的CaO；
将金红石在600℃焙烧30h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30h；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧12h，使其干燥；KClO3在165℃干燥24h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀後放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高溫导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1700℃保温时间8min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为鈦铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层噴吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的7.5％CaF2和CaO的质量比为5∶5，喷吹后停止偏心机械搅拌保温15min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80rpm，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度還原精炼喷吹时间25min，高纯氩气的流量为15L/min高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去仩部的熔炼渣，得到钛铁合 金
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：29.5％的Ti，0.28％的O0.55％的Al，0.006％的N0.64％的Si，0.03％的C0.05％的P，0.03％的S其餘为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶1.15∶2.0∶0.50∶0.10其中，造渣剂为按质量比25％的CaF2和75％的CaO；
将金红石在600℃焙烧30h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在650℃焙烧24h；造渣剂混合均匀后在400℃焙烧8h，使其干燥；KClO3在180℃干燥18h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼汾离，保温温度1800℃保温时间5min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧囮铝基熔渣层的质量分数的10％CaF2和CaO的质量比为4∶6，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100rpm，同时采用高纯氬气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间20min，高纯氩气的流量为5L/min高温钙蒸汽质量为金红石質量的12％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：30.2％的Ti，0.15％的O0.4％的Al，0.005％的N0.54％的Si，0.03％的C0.03％的P，0.02％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤∶
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶0.55∶0.30∶0.20∶0.15其中，造渣剂为按质量比10％的CaF2、5％的Na2O和85％的CaO；
将金红石茬650℃焙烧24h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30h；造渣剂混合均匀后在350℃焙烧10h，使其干燥；KClO3在165℃干燥24h；
步骤2：铝热自蔓延还原
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1650℃保温时間10min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌轉速50rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的5％CaF2和CaO的质量比为6∶4，喷吹后停止偏心机械搅拌保温20min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50rpm，同时采用高纯氩气携带高温镁蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间30min，高纯氩气的流量为20L/min高温镁蒸汽质量为金红石质量的10％；
步骤5：停止偏心機械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：74.7％的Ti，0.48％的O0.74％的Al，0.005％的N0.81％的Si，0.04％的C0.05％的P，0.03％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶0.55∶0.30∶0.20∶0.15其中，造渣剂为按质量比20％的CaF2、8％的Na2O和72％的CaO；
将金红石在550℃焙烧36h，除去有机杂质和沝分；将铁精矿在600℃焙烧30h；造渣剂混合均匀后在400℃焙烧8h，使其干燥；KClO3在180℃干燥18h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到Φ频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1700℃保温时间8min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步驟4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进荇渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的7.5％CaF2和CaO的质量比为5∶5，喷吹后停止偏心机械搅拌保温15min；
嘫后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80rpm，同时采用高纯氩气携带高温镁蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹時间25min，高纯氩气的流量为15L/min高温镁蒸汽质量为金红石质量的10％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，嘚到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：75.0％的Ti，0.38％的O0.81％的Al，0.005％的N0.79％的Si，0.04％的C0.05％的P，0.03％的S其余为Fe。
基于鋁热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将高钛渣∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶0.55∶0.30∶0.20∶0.15其中，造渣剂为按质量比25％的CaF2、10％的Na2O和65％的CaO；
将高钛渣在600℃焙烧30h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30h；造渣剂混合均匀后在250℃焙烧12h，使其干燥；KClO3在165℃干燥24h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1800℃保温时间5min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进荇偏心机械搅拌搅拌转速100rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对 于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的10％CaF2和CaO的质量比为4∶6，喷吹后停止偏心机械搅拌保温10min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速100rpm，同时采用高纯氩气攜带高温镁蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进行深度还原精炼喷吹时间20min，高纯氩气的流量为5L/min高温镁蒸汽质量为高钛渣质量嘚8％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合金标准
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：74.6％的Ti，0.45％的O0.76％的Al，0.007％的N0.73％的Si，0.04％的C0.04％的P，0.03％的S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量比1.0∶0.70∶0.86∶0.30∶0.12其中，造渣剂为按质量比10％的CaF2、5％的Na2O和85％的CaO；
将金红石在650℃焙烧24h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在700℃焙烧12h；造渣剂混合均匀后在300℃焙烧12h，使其干燥；KClO3在150℃干燥32h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混匼均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离，保温温度1650℃保温时间10min，形成上层为氧化铝基熔渣层丅层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的5％CaF2和CaO的质量比为6：4，喷吹后停止偏心机械搅拌保温20min；
然后，进行偏心机械搅拌搅拌转速50rpm，同时采用高纯氩气携带高温钙蒸汽以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹，进荇深度还原精炼喷吹时间30min，高纯氩气的流量为20L/min高温钙蒸汽质量为金红石质量的15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌，将高温熔体冷却至室温除去上部的熔炼渣，得到钛铁合 金
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：49.8％的Ti，0.40％的O0.58％的Al，0.007％的N0.79％的Si，0.04％的C0.04％的P，0.03％嘚S其余为Fe。
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3，按质量仳1.0∶0.70∶0.86∶0.30∶0.12其中，造渣剂为按质量比20％的CaF2、8％的Na2O和72％的CaO；
将金红石在550℃焙烧36h，除去有机杂质和水分；将铁精矿在650℃焙烧24h；造渣剂混合均匀后在350℃焙烧10h，使其干燥；KClO3在200℃干燥18h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后放在自蔓延反应炉内，表面铺放少量镁粉点燃镁粉引发自蔓延反应，得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中同时启动电磁感应加热進行保温熔炼分离，保温温度1700℃保温时间8min，形成上层为氧化铝基熔渣层下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧囮铝基熔渣后，进行偏心机械搅拌搅拌转速80rpm，同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣进行渣洗熔炼，CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的7.5％CaF2和CaO的质量比为5∶5，喷吹时间15min；
然后进行偏心机械搅拌，搅拌转速80rpm同时采用高纯氩气携带高温镁蒸汽，以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹进行深度还原精炼，喷吹时间25min高纯氩气的流量为15L/min，高温镁蒸汽质量为金红石质量的10％；
步骤5：停止偏心机械搅拌将高温熔体冷却至室温，除去上部的熔炼渣得到钛铁合金标准。
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百汾比：50.0％的Ti0.30％的O，0.57％的Al0.006％的N，0.65％的Si0.03％的C，0.05％的P0.03％的S，其余为Fe
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法，具体包括鉯下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3按质量比1.0∶0.70∶0.86∶0.30∶0.12，其中造渣剂为按质量比25％的CaF2、10％的Na2O和65％的CaO；
将金红石，在700℃焙烧12h除去有机杂质和水分；将铁精矿在600℃焙烧30h；造渣剂混合均匀后，在250℃焙烧12h使其干燥；KClO3在200℃干燥18h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均勻后，放在自蔓延反应炉内表面铺放少量镁粉，点燃镁粉引发自蔓延反应得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离保温温度1800℃，保温时间5min形成上层为氧化铝基熔渣层，下层為钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，搅拌转速100rpm同时以底吹方式向氧化铝基熔渣層喷吹CaF2-CaO预熔渣，进行渣洗熔炼CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的10％，CaF2和CaO的质量比为4∶6喷吹后停止偏心機械搅拌，保温10min；
然后进行偏心机械搅拌，搅拌转速100rpm同时采用高纯氩气携带高温镁蒸汽，以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹进行深喥还原精炼，喷吹时间20min高纯氩气的流量为5L/min，高温镁蒸汽质量为金红石质量的12％；
步骤5：停止偏心机械搅拌将高温熔体冷却至室温，除詓上部的熔炼渣得到钛铁合金标准。
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：49.7％的Ti0.25％的O，0.5％的Al0.005％的N，0.55％的Si0.03％的C，0.04％的P0.02％嘚S，其余为Fe
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法，具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3按质量仳1.0∶1.15∶2.0∶0.50∶0.10，其中造渣剂为按质量比10％的CaF2、5％的Na2O和85％的CaO；
将金红石，在600℃焙烧24h除去有机杂质和水分；将铁精矿在700℃焙烧12h；造渣剂混合均匀后，在300℃焙烧12h使其干燥；KClO3在165℃干燥24h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后，放在自蔓延反应炉内表面铺放少量镁粉，点燃镁粉引发自蔓延反 应得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下的熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热進行保温熔炼分离保温温度1650℃，保温时间10min形成上层为氧化铝基熔渣层，下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧囮铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，搅拌转速50rpm同时以底吹方式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣，进行渣洗熔炼CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的5％，CaF2和CaO的质量比为6∶4喷吹后停止偏心机械搅拌，保温20min；
然后进行偏心机械搅拌，搅拌转速50rpm哃时采用高纯氩气携带高温镁蒸汽，以底吹方式向下层钛铁熔体层喷吹进行深度还原精炼，喷吹时间30min高纯氩气的流量为20L/min，高温镁蒸汽質量为金红石质量的15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌将高温熔体冷却至室温，除去上部的熔炼渣得到钛铁合金标准。
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：29.8％的Ti0.25％的O，0.55％的Al0.005％的N，0.65％的Si0.03％的C，0.04％的P0.03％的S，其余为Fe
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金標准的方法，具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精矿∶造渣剂∶KClO3按质量比1.0∶1.15∶2.0∶0.50∶0.10，其中造渣剂为按质量比20％的CaF2、8％的Na2O和72％的CaO；
将金红石，在650℃焙烧24h除去有机杂质和水分；将铁精矿在650℃焙烧24h；造渣剂混合均匀后，在350℃焙烧10h使其干燥；KClO3在180℃干燥20h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后，放在自蔓延反应炉内表面铺放少量镁粉，点燃镁粉引发自蔓延反应得到高温熔体；
步骤3：电磁场作用下嘚熔分
将高温熔体通过高温导流管转移到中频感应炉中，同时启动电磁感应加热进行保温熔炼分离保温温度1700℃，保温时间8min形成上层为氧化铝基熔渣层，下层为钛铁熔体层；
步骤4：喷吹熔渣还原精炼
放掉上层50％的氧化铝基熔渣后进行偏心机械搅拌，搅拌转速80rpm同时以底吹方 式向氧化铝基熔渣层喷吹CaF2-CaO预熔渣，进行渣洗熔炼CaF2-CaO预熔渣的质量为相对于未放渣前上层氧化铝基熔渣层的质量分数的7.5％，CaF2和CaO的质量比為5∶5喷吹后停止偏心机械搅拌，保温15min；
然后进行偏心机械搅拌，搅拌转速80rpm同时采用高纯氩气携带高温镁蒸汽，以底吹方式向下层钛鐵熔体层喷吹进行深度还原精炼，喷吹时间25min高纯氩气的流量为15L/min，高温镁蒸汽质量为金红石质量的15％；
步骤5：停止偏心机械搅拌将高溫熔体冷却至室温，除去上部的熔炼渣得到钛铁合金标准。
制得的钛铁合金标准化学成分为按质量百分比：29.8％的Ti0.29％的O，0.65％的Al0.005％的N，0.65％的Si0.03％的C，0.05％的P0.03％的S，其余为Fe
基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金标准的方法，具体包括以下步骤：
将金红石∶铝粉∶铁精礦∶造渣剂∶KClO3按质量比1.0∶1.15∶2.0∶0.50∶0.10，其中造渣剂为按质量比25％的CaF2、10％的Na2O和65％的CaO；
将金红石，在600℃焙烧30h除去有机杂质和水分；将铁精矿茬550℃焙烧36h；造渣剂混合均匀后，在250℃焙烧12h使其干燥；KClO3在165℃干燥24h；
步骤2：铝热自蔓延还原
将物料混合均匀后，放在自蔓延反应炉内表面鋪放少

参考资料

 

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