金属热还原法制备低氧高钛铁的基础研究

摘要

以金红石、钛精矿、Al(或铝镁合金)为原料采用热还原法制备出高钛铁合金.计算了不同反应体系的绝热温度以及与TiO2–Al,TiO2–Mg体系相关反应的吉布斯自由能变,采用DTA研究了不同体系的反应动力学,采用XRD等对高钛铁合金进行了表征.结果表明,所有反应体系的绝热温度均大于1800K,反应能自发进行;采用Al–Mg合金复合还原剂能保证TiO2的有效还原,降低合金中的氧含量以及夹杂物含量;Al还原TiO2反应的表观活化能为164.497kJ/mol,反应级数为0.414,Mg还原TiO2的表观活化能为383.235kJ/mol,反应级数为0.591;高钛铁由Al2O3、TiO2、Ti2O、Fe2TiO4、Ti9Fe3(Ti0.7Fe0.3)O3等复杂相组成,合金中氧含量高达12.20%.