一种钛铁合金粉的生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种钛铁合金粉的生产工艺，利用各种含钛铁矿石的成分特点，按照其元素含量控制调节各种含钛铁矿石的配比，进行成分互补，发挥了混合矿石的综合经济利用，并优化烧结条件，使矿石中的碳酸盐彻底分解，金属氧化物也得到彻底还原，得到的钛铁烧结矿性能优异，制备钛铁合金粉过程中能耗少，生产率高，具有较高的社会、环境和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种钛铁合金粉的生产工艺
本专利技术涉及钛铁合金冶炼
，具体的说，是涉及一种钛铁合金粉的生产工艺。
技术介绍
纯钛是银灰色有金属光泽的金属，受热时具有良好的延展性，粉末呈深灰色。钛作为一种战略资源主要用于飞机、导弹结构部件的高强度合金，燃气轮机叶片等高温高强度合金，时效硬化高温合金，高温铸造合金等。钛与铁形成两种化合物：TiFe2和TiFe，其中只有TiFe稳定，而TiFe2仅存在于固态合金中。钛铁是钛与铁的合金，钛铁的熔点因其化学成分的不同而介于1400~1500℃之间，其密度为5.7~6.4g/cm3。钛铁在冶金生产中用途广泛，可用作脱氧剂、脱氮剂和合金添加剂，用来改善铸铁的性能，是钛钙型电焊条涂料的原料之一，也是某些贮氢合金和磁性材料的基本组分。钛铁还用作金属热还原法生产其他铁合金和有色金属的还原剂，另有少量用于化学工业和其他工业。钛铁生产主要采用还原法生产工艺，但铝热法由于制备过程中的氧含量过高，生产的金属收得率偏低，杂质元素含量不达标；重熔法的主要原料为海绵钛，受来源限制，价格昂贵，生产过程需要抽真空，成本很高。针对上述技术问题，目前急需一种新的钛铁合金制备方法，使获得的钛铁合金能够满足杂质少、成分均匀的要求，且工艺过程简单、成本可控。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钛铁合金粉的生产工艺，具体步骤如下：(a)将还原剂和含钛铁矿石混合矿分别破碎至粒径为5mm以下和5~30mm，然后将破碎后的还原剂和含钛铁矿石混合矿混合均匀得到混合物料；所述还原剂的加入量为含钛铁矿石混合矿质量的5~6%；(b)将得到的混合物料先加热至500~600℃预热20~30min，然后加热至1150~1200℃焙烧3~5h得到钛铁烧结矿；(c)将钛铁烧结矿冷却到室温后磨矿，磨矿后使细度小于200目占75~80%；(d)利用微波加热所述磨矿后的物料至400~450℃，保温20~30min；(e)将微波加热后物料冷却到室温进行两段磨矿，二段磨矿细度小于30μm占65%以上；(f)最后进行两段磁选，两段磁选的磁场强度均为350~450kA/m，得到钛铁合金粉。所述含钛铁矿石混合矿含有TFe:48-50wt％，TiO2:12-15wt％，MgO:0.5-2wt％和SiO2:0.5-1wt％。所述含钛铁矿石混合矿由多种不同含钛铁矿石组成，且至少有一种TFe大于55wt%，至少有一种含SiO2大于2wt%。所述还原剂为焦炭、煤、木炭中的一种或多种。优选地，所述混合物料中，还加入有含钛铁矿石混合矿质量的8~10%的硅石。本专利技术的优点是：本专利技术利用钛铁矿、含钛磁铁矿、铁板钛矿、钒钛磁铁矿等各种含钛铁矿石的成分特点，按照其元素含量控制调节各种含钛铁矿石的配比，进行成分互补，发挥了混合矿石的综合经济利用，并优化烧结条件，使矿石中的碳酸盐彻底分解，金属氧化物也得到彻底还原，得到的钛铁烧结矿性能优异，制备钛铁合金粉过程中能耗少，生产率高，具有较高的社会、环境和经济效益。具体实施方式下面结合实施例和对比例对本专利进一步详细说明。实施例1：一种钛铁合金粉的生产工艺，具体步骤如下：(a)将还原剂和含钛铁矿石混合矿分别破碎至粒径为5mm和10mm，然后将破碎后的还原剂和含钛铁矿石混合矿混合均匀得到混合物料；所述还原剂的加入量为含钛铁矿石混合矿质量的6%；(b)将得到的混合物料先加热至500℃预热20min，然后加热至1200℃焙烧3h得到钛铁烧结矿；(c)将钛铁烧结矿冷却到室温后磨矿，磨矿后使细度小于200目占75%；(d)利用微波加热所述磨矿后的物料至450℃，保温20min；(e)将微波加热后物料冷却到室温进行两段磨矿，二段磨矿细度小于30μm占65%以上；(f)最后进行两段磁选，两段磁选的磁场强度均为350kA/m，得到钛铁合金粉。所述含钛铁矿石混合矿含有TFe:48wt％，TiO2:12wt％，MgO:0.5wt％和SiO2:0.5wt％。所述含钛铁矿石混合矿由多种不同含钛铁矿石组成，且至少有一种TFe大于55wt%，至少有一种含SiO2大于2wt%。所述还原剂为焦炭、煤、木炭中的一种或多种。优选地，所述混合物料中，还加入有含钛铁矿石混合矿质量的8%的硅石。实施例2：一种钛铁合金粉的生产工艺，具体步骤如下：(a)将还原剂和含钛铁矿石混合矿分别破碎至粒径为3mm和15mm，然后将破碎后的还原剂和含钛铁矿石混合矿混合均匀得到混合物料；所述还原剂的加入量为含钛铁矿石混合矿质量的5%；(b)将得到的混合物料先加热至600℃预热20~30min，然后加热至1180℃焙烧4h得到钛铁烧结矿；(c)将钛铁烧结矿冷却到室温后磨矿，磨矿后使细度小于200目占80%；(d)利用微波加热所述磨矿后的物料至400℃，保温30min；(e)将微波加热后物料冷却到室温进行两段磨矿，二段磨矿细度小于30μm占65%以上；(f)最后进行两段磁选，两段磁选的磁场强度均为450kA/m，得到钛铁合金粉。所述含钛铁矿石混合矿含有TFe:50wt％，TiO2:15wt％，MgO:2wt％和SiO2:1wt％。所述含钛铁矿石混合矿由多种不同含钛铁矿石组成，且至少有一种TFe大于55wt%，至少有一种含SiO2大于2wt%。所述还原剂为焦炭、煤、木炭中的一种或多种。优选地，所述混合物料中，还加入有含钛铁矿石混合矿质量的10%的硅石。实施例3：一种钛铁合金粉的生产工艺，具体步骤如下：(a)将还原剂和含钛铁矿石混合矿分别破碎至粒径为5mm和30mm，然后将破碎后的还原剂和含钛铁矿石混合矿混合均匀得到混合物料；所述还原剂的加入量为含钛铁矿石混合矿质量的6%；(b)将得到的混合物料先加热至550℃预热25min，然后加热至1150℃焙烧5h得到钛铁烧结矿；(c)将钛铁烧结矿冷却到室温后磨矿，磨矿后使细度小于200目占75%；(d)利用微波加热所述磨矿后的物料至420℃，保温25min；(e)将微波加热后物料冷却到室温进行两段磨矿，二段磨矿细度小于30μm占65%以上；(f)最后进行两段磁选，两段磁选的磁场强度均为400kA/m，得到钛铁合金粉。所述含钛铁矿石混合矿含有TFe:50wt％，TiO2:12wt％，MgO:1wt％和SiO2:0.5wt％。所述含钛铁矿石混合矿由多种不同含钛铁矿石组成，且至少有一种TFe大于55wt%，至少有一种含SiO2大于2wt%。所述还原剂为焦炭、煤、木炭中的一种或多种。优选地，所述混合物料中，还加入有含钛铁矿石混合矿质量的9%的硅石。对比例1：将不同于本专利技术的烧结成分作为原料，并省略烧结过程的预热阶段，由于成分比例和烧结制度的改变，导致钛铁烧结矿不能有效固结，存在类似交织溶蚀结构，所得到的钛铁合金粉产品的杂质含量较高，夹杂物过多。对比例2：烧结后磨矿如果不进行微波处理，而仅仅进行磨矿后磁选，由于缺少二次加热的过程，所得到的钛铁合金粉产品会出现成分不均匀等缺陷。由实施例1-3和对比例1和2可以看出，本专利技术利用各种含钛铁矿石的成分特点，按照其元素含量控制调节各种含钛铁矿石的配比，进行成分互补，发挥了混合矿石的综合经济利用，并优化烧结条件，使矿石中的碳酸盐彻底分解，金属氧化物也得到彻底还原，得到的钛铁烧结矿性能优异，制备钛铁合金粉过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛铁合金粉的生产工艺，其特征在于，具体步骤如下：(a)将还原剂和含钛铁矿石混合矿分别破碎至粒径为5mm以下和5~30mm，然后将破碎后的还原剂和含钛铁矿石混合矿混合均匀得到混合物料；所述还原剂的加入量为含钛铁矿石混合矿质量的5~6%；(b)将得到的混合物料先加热至500~600℃预热20~30min，然后加热至1150~1200℃焙烧3~5h得到钛铁烧结矿；(c)将钛铁烧结矿冷却到室温后磨矿，磨矿后使细度小于200目占75~80%；(d)利用微波加热所述磨矿后的物料至400~450℃，保温20~30min；(e)将微波加热后物料冷却到室温进行两段磨矿，二段磨矿细度小于30μm占65%以上；(f)最后进行两段磁选，两段磁选的磁场强度均为350~450kA/m，得到钛铁合金粉。

【技术特征摘要】
1.一种钛铁合金粉的生产工艺，其特征在于，具体步骤如下：(a)将还原剂和含钛铁矿石混合矿分别破碎至粒径为5mm以下和5~30mm，然后将破碎后的还原剂和含钛铁矿石混合矿混合均匀得到混合物料；所述还原剂的加入量为含钛铁矿石混合矿质量的5~6%；(b)将得到的混合物料先加热至500~600℃预热20~30min，然后加热至1150~1200℃焙烧3~5h得到钛铁烧结矿；(c)将钛铁烧结矿冷却到室温后磨矿，磨矿后使细度小于200目占75~80%；(d)利用微波加热所述磨矿后的物料至400~450℃，保温20~30min；(e)将微波加热后物料冷却到室温进行两段磨矿，二段磨矿细度小于30μm占65%以上；(f)最后进行两段磁选，两段磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兰，
申请(专利权)人：赵兰，
类型：发明
国别省市：湖南,43