[发明专利]一种低氧高钛铁合金粉的生产方法

说明书

一种低氧高钛铁合金粉的生产方法，方法是：启动中频感应炉电源，装入纯铁块料，升温熔炼，待纯铁熔化后，加入等外海绵钛，并同时加入覆盖剂氧化钙，在1350℃下熔炼30min后，加入75#硅铁粉和硅钡合金，熔炼，关闭中频感应炉电源，扒渣，得到钛铁合金液；将钛铁合金液注入到保温中间包内，合金液由中间包底部导流口流出，经导流管进入雾化喷嘴，经空压机压缩的氩气进入雾化喷嘴内，钛铁合金液压在雾化喷嘴内与压缩氩气相遇被雾化，雾化液滴落入到水渠中，凝固成合金粉末，烘干，得到低氧高钛铁合金粉。优点是：生产工艺简单，制粉后产品品位基本不丢失，产品质量损耗小，气体指标氧含量低，工艺一步完成，生产成本低，安全环保高效。

技术领域

本发明涉及一种低氧高钛铁合金粉的生产方法，特别涉及一种低氧高钛铁合金粉的生产方法，广泛应用于包芯线、焊条和3D打印等行业。

背景技术

钛铁合金是中间合金的一种，它具有改善结晶组织、提高钢的强度、固定间隙元素以及储氢的功能。钛铁合金根据钛含量的不同，可以分为钛含量为25～35％的低钛铁、钛含量为35～45％的中钛铁、和钛含量为65～75％的高钛铁。高钛铁因钛含量高，杂质元素含量相对较低，是冶炼高级含钛优质钢的重要原材料。

钛铁冶炼的主要方法有铝热还原法和重熔法，铝热还原法是以铝粒为还原剂将金红石/钛铁矿中TiO₂还原，生产高钛铁。理论上，在高温条件下，铝能将TiO₂还原成金属钛；而实际上，TiO₂还原过程非常复杂，一部分TiO₂被还原成金属钛，另一部分TiO₂被还原成TiO，还生成一些其它氧化物，使得生产过程中氧的残留量过高。而重熔法是以钛材为原料加铁重熔，是目前生产高钛铁的主要工艺。

目前，重熔法生产高钛铁制备合金粉，是将重熔获得钛铁合金块，冷却，降温，颚式破碎机破碎至0-10mm，再经制粉机研磨，筛分，获得产品。工艺过程复杂，且高钛铁有易燃性，活性高，机械破碎制粉直接与空气接触，在机械摩擦下部分燃烧，易燃粉尘多，生成氧化钛铁，从而钛铁合金粉品位变低，氧、氮含量较高。通过破碎并研磨获得的0-2mm包芯线粉，其品位比钛铁合金块降低0.5-1％；通过破碎并研磨获得的80目焊条粉，每吨其品位比钛铁合金块降低1-1.5％；磨粉后每吨钛铁合金损耗在10-30公斤之间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低氧高钛铁合金粉的生产方法，合金粉生产工艺简单，制粉后产品品位基本不丢失，产品质量损耗小，气体指标氧含量低，无粉尘以及燃烧爆炸风险，工艺一步完成，生产成本低，安全环保高效。

本发明的技术方案是：

一种低氧高钛铁合金粉的生产方法，其具体步骤如下:

(1)启动中频感应炉电源,装入纯铁块料，升温熔炼，待纯铁熔化后，加入等外海绵钛，并同时加入覆盖剂氧化钙，所述等外海绵钛与纯铁的质量比为3:1，所述等外海绵钛与覆盖剂的质量比为30:1，在1350℃下熔炼30min后，加入75#硅铁粉脱氧剂和硅钡合金作为稀释剂，所述等外海绵钛与75#硅铁粉的质量比为180:1，75#硅铁粉与硅钡合金的质量比为5:3，继续熔炼10min-25min，关闭中频感应炉电源，扒渣，得到钛铁合金液；

(2)采用钛铁合金粉制粉装置将钛铁合金液制备高钛铁合金粉，所述钛铁合金粉制粉装置包括中间保温包和雾化喷嘴，所述雾化喷嘴具有进液口和进气口，在中间保温包底部设有导流口，导流口通过导流管与雾化喷嘴的进液口相连通，且雾化喷嘴喷洒方向水平设置，所述雾化喷嘴的进气口通过管道连接有空压机，所述空压机的气体入口连接有氩气导入管，在雾化喷嘴的下方设有水渠，在水渠的底部设有排水口，在排水口上安装有过滤网；