กระบวนการผลิตไทเทเนียม

วัตถุดิบสำหรับการผลิตเหล็กไทเทเนียมทางอุตสาหกรรม ได้แก่ เหล็กไทเทเนียมเข้มข้น (Fe-TiO3), หินแคระ (TiO2), ผงไทเทเนียม (TiO2) และเศษไทเทเนียม (Ti, Ti-V-Al ฯลฯ) ซึ่งจะต้องทำให้เหล็กไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมลดลงด้วยตัวรีดิวซ์ ไม่รวมเศษไทเทเนียม TiO2 - เป็นออกไซด์ที่ซับซ้อนกว่า การลด TiO2 ด้วยคาร์บอนสามารถทำได้ที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น และสร้าง TiC แทน Ti รับเหล็กไทเทเนียมคาร์บอนสูง การลด TiO2 ด้วยซิลิคอนเป็นไปไม่ได้ แต่การเติม CaO เป็นฟลักซ์อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาการลดซิลิกอนได้ ไทเทเนียมและซิลิกอนก่อให้เกิดซิลิไซด์ที่เสถียรซึ่งตอบสนองต่อการลดซิลิกอนได้ดี แต่ผลิตเหล็กไทเทเนียมที่มีปริมาณซิลิกอนสูง การลดอะลูมิเนียมของ TiO2 สามารถใช้ในการผลิต Ti ได้ แต่หากการกระจายตัวของอะลูมิเนียมต่ำกว่าค่าการออกแบบทางเคมี จะเกิด TiO จำนวนมาก TiO มีความเสถียรมากกว่า TiO2 และไม่สามารถรีดิวซ์ด้วยอะลูมิเนียมได้ เป็นอัลคาไลน์ออกไซด์เข้มข้นที่สามารถสร้างตะกรันได้ด้วย Al2O3 หรือ SiO2 ดังนั้นจึงมีการเติม CaO เพื่อป้องกันปฏิกิริยาของตะกรัน TiO และเพื่อลด TiO2 ด้วย เมื่อเปรียบเทียบปฏิกิริยาในรูปที่ 2 การลดลงของแร่ไทเทเนียมจากอะลูมิเนียม (FeTiO3) จะง่ายกว่าการลดลงของ TiO2 และการเติม CaO ก็ให้ผลเช่นเดียวกัน ดังนั้นการลดความเข้มข้นของไทเทเนียมจากอลูมิเนียมจึงเป็นวิธีการหลักในการผลิตเหล็กไทเทเนียม ผลลัพธ์ที่ได้จะมีปริมาณคาร์บอนต่ำ แต่มีปริมาณอะลูมิเนียมและซิลิกอนสูงกว่า จากการวิเคราะห์ข้างต้น วิธีการผลิตเหล็กไทเทเนียมหลักคือวิธีใช้ความร้อนของอะลูมิเนียม - วิธีใช้ความร้อนด้วยไฟฟ้าซิลิคอนและวิธีใช้ความร้อนด้วยไฟฟ้าคาร์บอน และวิธีการถลุงเศษไทเทเนียมใหม่