فرو تیتانیوم آلیاژی از آهن و تیتانیوم است که معمولاً در فرآیند فولادسازی برای بهبود خواص فولاد، به ویژه استحکام و مقاومت در برابر خوردگی استفاده میشود. تولید فرو تیتانیوم می تواند بسیار پیچیده باشد و معمولاً به تجهیزات و امکانات تخصصی نیاز دارد.
1. مواد اولیه
سنگهای تیتانیوم: سنگهای متداول مورد استفاده شامل روتیل (TiO2) و ایلمنیت (FeTiO3) هستند.
منبع آهن: این می تواند آهن قراضه یا آهن کاهش یافته مستقیم (DRI) باشد.
2. بررسی اجمالی فرآیند
الف. آماده سازی
کنسانتره سنگ معدن: اگر از روتیل یا ایلمنیت استفاده می شود، باید برای تغلیظ محتوای تیتانیوم آن را فرآوری کرد.
کاهش: سنگ معدن تیتانیوم برای تولید تیتانیوم کاهش می یابد.
ب. فرآیندهای کاهش
احیای الکترولیتی: این فرآیند شامل الکترولیز سنگ معدن تیتانیوم است که اغلب از نمک های مذاب برای جداسازی تیتانیوم از اکسیژن استفاده می کند.
احیا ترمیت: شامل استفاده از آلومینیوم یا منیزیم برای کاهش اکسیدهای تیتانیوم است. به عنوان مثال، برای تولید تیتانیوم از ایلمنیت، اکسیدهای فلزی در واکنش ترمیت با آلومینیوم واکنش می دهند.
ج. آلیاژسازی
سپس تیتانیوم کاهش یافته با آهن ترکیب می شود. این را می توان در یک کوره قوس الکتریکی انجام داد که در آن آهن و تیتانیوم با هم ذوب می شوند و آلیاژهای فرو تیتانیوم را تشکیل می دهند.
3. کنترل ترکیب
ترکیب فرو تیتانیوم می تواند متفاوت باشد. معمولاً حاوی درصد مشخصی از تیتانیوم (معمولاً حدود 10٪ تا 30٪) است و درجه خاص به کاربرد مورد نظر بستگی دارد.
4. پالایش و ریخته گری
پس از ذوب، آلیاژ ممکن است بیشتر تصفیه شود تا ناخالصی ها حذف شود. سپس در صورت نیاز به شمش یا اشکال دیگر ریخته می شود.
