[發(fā)明專利]一種鈦鐵合金粉的生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711074425.7
• 申請日: 2017-11-05
• 公開（公告）號: CN107739849B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設計）人: 張書彥;溫樹文;馬艷玲;高建波;趙蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞材料基因高等理工研究院;廣東書彥材料基因創(chuàng)新科技有限公司;東莞溥彥科技投資股份有限公司
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B1/02;C22B5/10;B22F9/20;B22F9/04
• 代理公司: 南京業(yè)騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 董存壁

本發(fā)明涉及一種鈦鐵合金粉的生產(chǎn)工藝，利用各種含鈦鐵礦石的成分特點，按照其元素含量控制調(diào)節(jié)各種含鈦鐵礦石的配比，進行成分互補，發(fā)揮了混合礦石的綜合經(jīng)濟利用，并優(yōu)化燒結(jié)條件，使礦石中的碳酸鹽徹底分解，金屬氧化物也得到徹底還原，得到的鈦鐵燒結(jié)礦性能優(yōu)異，制備鈦鐵合金粉過程中能耗少，生產(chǎn)率高，具有較高的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈦鐵合金冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種鈦鐵合金粉的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

純鈦是銀灰色有金屬光澤的金屬，受熱時具有良好的延展性，粉末呈深灰色。鈦作為一種戰(zhàn)略資源主要用于飛機、導彈結(jié)構(gòu)部件的高強度合金，燃氣輪機葉片等高溫高強度合金，時效硬化高溫合金，高溫鑄造合金等。鈦與鐵形成兩種化合物：TiFe₂和TiFe，其中只有TiFe穩(wěn)定，而TiFe₂僅存在于固態(tài)合金中。鈦鐵是鈦與鐵的合金，鈦鐵的熔點因其化學成分的不同而介于1400~1500℃之間，其密度為5.7~6.4g/cm³。鈦鐵在冶金生產(chǎn)中用途廣泛，可用作脫氧劑、脫氮劑和合金添加劑，用來改善鑄鐵的性能，是鈦鈣型電焊條涂料的原料之一，也是某些貯氫合金和磁性材料的基本組分。鈦鐵還用作金屬熱還原法生產(chǎn)其他鐵合金和有色金屬的還原劑，另有少量用于化學工業(yè)和其他工業(yè)。

鈦鐵生產(chǎn)主要采用還原法生產(chǎn)工藝，但鋁熱法由于制備過程中的氧含量過高，生產(chǎn)的金屬收得率偏低，雜質(zhì)元素含量不達標；重熔法的主要原料為海綿鈦，受來源限制，價格昂貴，生產(chǎn)過程需要抽真空，成本很高。針對上述技術(shù)問題，目前急需一種新的鈦鐵合金制備方法，使獲得的鈦鐵合金能夠滿足雜質(zhì)少、成分均勻的要求，且工藝過程簡單、成本可控。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鈦鐵合金粉的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下：

(a)將還原劑和含鈦鐵礦石混合礦分別破碎至粒徑為5mm以下和5~30mm，然后將破碎后的還原劑和含鈦鐵礦石混合礦混合均勻得到混合物料；所述還原劑的加入量為含鈦鐵礦石混合礦質(zhì)量的5~6%；

(b)將得到的混合物料先加熱至500~600℃預熱20~30min，然后加熱至1150~1200℃焙燒3~5h得到鈦鐵燒結(jié)礦；

(c)將鈦鐵燒結(jié)礦冷卻到室溫后磨礦，磨礦后使細度小于200目占75~80%；

(d)利用微波加熱所述磨礦后的物料至400~450℃，保溫20~30min；

(e)將微波加熱后物料冷卻到室溫進行兩段磨礦，二段磨礦細度小于30μm占65%以上；

(f)最后進行兩段磁選，兩段磁選的磁場強度均為350~450kA/m，得到鈦鐵合金粉。

所述含鈦鐵礦石混合礦含有TFe:48-50wt％，TiO₂:12-15wt％，MgO:0.5-2wt％和SiO₂:0.5-1wt％。

所述含鈦鐵礦石混合礦由多種不同含鈦鐵礦石組成，且至少有一種TFe大于55wt%，至少有一種含SiO₂大于2 wt%。

所述還原劑為焦炭、煤、木炭中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述混合物料中，還加入有含鈦鐵礦石混合礦質(zhì)量的8~10%的硅石。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明利用鈦鐵礦、含鈦磁鐵礦、鐵板鈦礦、釩鈦磁鐵礦等各種含鈦鐵礦石的成分特點，按照其元素含量控制調(diào)節(jié)各種含鈦鐵礦石的配比，進行成分互補，發(fā)揮了混合礦石的綜合經(jīng)濟利用，并優(yōu)化燒結(jié)條件，使礦石中的碳酸鹽徹底分解，金屬氧化物也得到徹底還原，得到的鈦鐵燒結(jié)礦性能優(yōu)異，制備鈦鐵合金粉過程中能耗少，生產(chǎn)率高，具有較高的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。

具體實施方式