Ферротитан — свойства, получение и применение.

СВОЙСТВА.

Ферротитан | FeTi

Ферротитан | FeTi

Ферротитан представляет собой легирующий ферросплав содержащий титан. Стандартный ферротитан содержит 23-30% титана, не более 0,2% углерода, не более 4% меди. 6-8% алюминия, 4-6% кремния. Медь, алюминий и кремний — нежелательные, но неизбежные примеси.

Температура плавления ферротитана — 1500ОС.

ПОЛУЧЕНИЕ.

Рудной составляющей для получения ферротитана является ильменитовый концентрат, содержащий 40-42% TiO2 и 50-55% (FeO+F2O3), полученный из титаномагнетитовой руды методом магнитной сепарации. Для удаления серы концентрат подвергают окислительному обжигу. В качестве восстановителя используют алюминий в виде порошка с зёрнами менее 2 мм. В ферротитановом производстве применяют малофосфористую пылеватую железную руду с высоким содержанием окислов железа и малым содержанием кремнезёма. Известь применяют свежеобожжённую с содержанием не менее 90% CaO. После помола её просеивают через сито с ячейками размером 3мм.

Подготовленную таким образом шихту засыпают в бункер, откуда шнековым питателем подают в плавильную камеру, в которой устанавливается тележка с размещённым на ней поддоном, на котором монтируют чугунную шахту.

Шихтовые материалы подогревают до 200ОС, подают на дно шахты и зажигают их запальной смесью, состоящей из магниевой стружки и селитры. Смесь помещают в углубление в середине засыпанного слоя и воспламеняют её электрической искрой. От тепла горения запальной смеси начинается экзотермический процесс восстановления шихты. Из бункера в шахту шнековый питатель подаёт всю загруженную в бункер шихту.

При горячей плавке получается жидкоподвижный шлак, через который проходят корольки восстановленного сплава и собираются в блок на дне шахты. Шлак внепечной плавки ферротитана очень тугоплавок, поэтому по окончании загрузки и плавки, на поверхность шлака подают термитную осадительную смесь состоящую из железной руды, алюминиевого порошка, ферросилиция и извести. При этом выделяется дополнительное тепло, шлак разжижается и оставшиеся в нём корольки сплава осаждаются на дно и сплавляются с основным блоком металла.

После кристаллизации блок шлака снимают, блок металла охлаждают проточной водой, дробят на куски массой около 10 килограмм и засыпают в железные бочки для отправки потребителю.

Для получения 1 тонны ферротитана марки ФТи20 с 20%титана, используется 880 килограмм концентрата, 190килограмм железной руды, 400 килограмм алюминиевого порошка, 100килограмм извести и 25 килограмм 75% ферросилиция.

ПРИМЕНЕНИЕ.

Наибольшее количество ферротитана используют при производстве кислотоупорной нержавеющей стали для связывания углерода в карбид титана. При выплавке некоторых конструкционных марок стали 0,1-0,2%титана вводят в сталь для конечного раскисления и измельчения литой структуры.

Ферротитан, применяемый для раскисления и легирования стали, должен содержать не менее23%титана, не более0,2% углерода и не более 40% меди. Отношение количества кремния к количеству титана должно быть не более0,28, а алюминия к титану не более 0,4. Титан легко окисляется и имеет меньший удельный вес по сравнению с жидкой сталью и плавает на поверхности. Для использования с меньшими потерями куски ферротитана топят в металл. Ферротитан присаживается перед выпуском плавки, при этом угар титана составляет 50-705.

При производстве кислотоупорной и нержавеющей стали, для предотвращения выпадения карбида хрома при отпуске в сталь вводится расчётное количество титана. Введение 0,1% титана измельчает литую структуру высокохромистых сталей.

Влияние содержания титана на свойства стали:

  • величина зерна — сильно уменьшает;

  • склонность к перегреву — уменьшает;

  • прокаливаемость — сильно увеличивает при малых содержаниях, уменьшает — при больших содержаниях;

  • температуры отжига, нормализации, закалки — значительно повышает;

  • твёрдость и прочность — несколько повышает;

  • пластичность — несколько повышает;

  • сопротивление окислению при высоких температурах — слабо повышает;

  • прочность при высоких температурах — мало влияет.

Ферротитан поставляется по ГОСТ 4761-91.

Стоимость ферротитана на мировом рынке