专利名称：硅钛合金及其制造方法
专利说明 本发明涉及一种冶金中钛合金技术领域，尤其为一种主要原料用金红石、钛精矿来制取硅钛合金产品及其制造方法。
硅钛合金主要用于铸造工业，在合金铸铁中加入0.05-0.15%的钛，能提高石墨化能力，起脱气、孕育、净化和细化晶粒的作用，并改善铸造性能。在耐热钢中加入0.1-0.35%地钛，以提高其耐热性。在铸钢钢锭模中加入微量的钛，可改善钢锭模的抗热裂性，提高使用寿命(见参考文献之1)。
钛通常以钛铁合金的形式用作炼钢的脱氧剂、脱气剂以及作合金元素的添加剂，另外，还可用作电焊条的涂料。现有技术中，生产FeTi30时，使用的是TiO2含量为49-52%的钛精矿作为主要原料，这种钛精矿要达到产品中钛的含量，则需使TiO2含量≥58%，而这种钛精矿原料储量少而产量低，满足不了需要(见参考文献之2)。
本发明的目的是为了满足冶炼厂家对钛铁的需要而提供一种主要原料为金红石、钛精矿来制取新的硅钛合金产品及其制造方法。
本发明是这样实现的 参照苏联硅钛铁一级标准(见附表1)结合我厂(河南省巩现金红石厂)多年来生产金红石和钛铁产品的条件，我们采取了以金红石和钛精矿为主要原料，改进工艺参数和工艺流程，内部研究试制成功了硅钛合金产品，其原料的化学成份见附表2。
硅钛合金的制造方法 一、主要原料中，金红石(一级品TiO2≥87%，S≤0.04%，P≤0.04%，C≤0.06)占5-35%，钛精矿占65-95%，或TiO2≥58%的钛精矿，或天然金红石，这样作的目的是提高原料中TiO2的含量。
二、铝粒含量为90-98%，粒度0-0.1mm<10%，而0.1-1.8mm>90%。
三、硅铁采用75＃硅铁，粒度＜2mm。
四、配料 合金中硅钛比Si/Ti为0.5-0.7 主料中Fe/TiO2为0.48-0.6 Ti含量为25-40%。
冶炼炉底加铝-氧化铁发热剂。
六、工艺流程 铁磷加入氯酸钾搅拌后再加石灰进行搅拌;硅铁、铝粒进行搅拌;焙烧好的钛精矿(温度为550℃-750℃)存放在保温筒内;往筒内首先加入金红石，而后加入铝粒、硅铁混合料均匀地铺在钛精矿上面，混合搅拌1分钟后，再加入铁磷、氯酸钾、石灰混合料搅拌1分钟，混合后的料温应控制在200-250℃。冶炼时间7-10分钟。
六、温度控制 钛精矿焙烧后温度550-750℃ 主料混合后温度200-250℃ 精炼料预热后温度200-250℃ 冶炼炉壳温度≥110℃ 冶炼炉底镁砂温度≥150℃ 本发明实施例 所用原料及来源 人造金红石 本厂产品一级品，TiO2＞87% 铁磷洛阳钢厂，Fe＞66% 钛精矿 海南省万宁选矿厂，TiO2为49-52% 石灰本县夹津口石灰厂，CaO≥85% 氯酸钾本县氯酸钾厂，含量＞95% 硅铁本县硅铁厂，75＃硅铁 铝粒本厂，Al＞97% 所用原料的化学成份见附表2 所用原料的配料单见附表3 一种用作添加剂能提高特种合金钢和合金铸铁产品质量的硅钛合金(复合合金)，其特征在于是它的成份中Ti含量为25-40%，Si含量为10-20%，Al≤4%，其它化学成份符合GB3282-87，FeTi30-A的标准。这种硅钛合金的化学成份见附表4。
这种硅钛合金的制造方法为 主要原料中，金红石占5-35%，钛精矿占65-95%，或TiO2含量≥58%的钛精矿或金红石(TiO2≥58%)为原料;铝粒含铝量90-98%，粒度0-0.1mm≤10%，0.1-1.8mm≥90%;Si使用75＃硅铁; 配料 合金中Si/Ti为0.5-0.7 主料中，Fe/TiO2为0.48-0.60 设计Ti含量为25-40% 配料计算采用微机处理。
工序控制 A、铝粒、硅铁先进行搅拌; B、铁磷、氯酸钾进行搅拌; C、铁磷、氯酸钾混合料加石灰进行搅拌; D、钛精矿、金红石和铝粒、硅铁混合物搅拌; E、D项混合物和C项混合物进行混料搅拌; F、炉底加铝-氧化铁发热剂; G、把已搅拌好的混合料加入冶炼炉中，冶炼时间为7-10分钟。
所制得产品的化学成份及性能指标见附表4、附表5。
所制得产品的理化分析单见附件1(一式两份); 附
图1为硅钛合金产品的工艺流程图，流程图中的(1)、(2)、(3)、(4)为加料顺序号。
本发明的积极效果 1、为国内用钛精矿生产钛含量大于30%的钛铁合金系列产品开辟了一条新途径，增添了一条新工艺。
2、为钛合金增加了一个新品种。
3、Ti的回收率大于70%。
苏联硅钛铁一的标准 附表1
参考文献
1、浅谈含钛合金剂的生产和应用(一文)
作者莫叔迟，王作尧，李荣训
冶金部钢铁研究总院
1987年第五期“铁合金”杂志
2、有色金属技术经济研究<月刊>，1988.10“钛资源概况及对我国发展钛工业的意见”一文作者孙延贵
准印证号京新出版字第88161号
权利要求
1、一种用作添加剂能提高特种合金钢和合金铸件产品质量的硅钛合金，其特征是它的成份中Tl含量为25-40%，Si含量为10-20%，Al≤4%。
2、根据权利要求1所述的硅钛合金，它的制造方法的特征为
a、主要原料中，人造金红石占5-35%，钛精矿占65-95%，
b、铝粒含铝量为90-98%，粒度0-0.1mm≤10%，0.1-1.8mm≥90%，
c、硅铁使用75＃硅铁，
d、配料
合金中Si/Ti为0.5-0.7
主料中 Fe/TiO2为 0.48-0.6
Ti含量为25-40%，
e、工序控制
A、铝粒、硅铁先进行搅拌，
B、铁磷、氯酸钾进行搅拌，
C、铁磷、氯酸钾混合料加石灰进行搅拌，
D、钛精矿、金红石和铝粒、硅铁混合物搅拌1分钟，
E、D项混合物和C项混合物进行混料搅拌1分钟，
F、炉底加铝-氧化铁发热剂;冶炼时间为7-10分钟。
3、根据权利要求1、2所述的硅钛合金，其特征在于所说主要原料中，人造金红石为本厂产品一级品，TiO2含量≥87%，而钛精矿的TiO2含量为49-52%。
全文摘要
本发明涉及冶金中钛合金技术领域，它是一种主要原料用65-95％的钛精矿(TiO2含量为49-52％)和5-35％的人造金红石(TiO2含量≥87％)并按一定配比和工艺流程来制取Ti含量为20-40％、Si含量为10-20％、Al含量≤4.0％的硅钛合金产品及其制造方法。该产品用作添加剂能提高合金铸铁及耐热钢的产品质量、还可用于作电焊条的涂料，为钛合金增加了一个新品种，Ti的回收率可达70％以上。
文档编号C22C35/00GK1044130SQ9010081
公开日1990年7月25日 申请日期1990年2月23日 优先权日1990年2月23日
发明者崔西川, 崔志钦, 莫叔迟, 靳协成, 郭丙炎, 牛铁良, 马继芬, 李三彤, 付海超, 李德运 申请人:巩县金江石厂