Preparation of Ti-Si-Al alloy by aluminothermic reduction of TiO2 bearing blast furnace slag. (1st October 2013)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Huang, Q Y; Lv, X W; Huang, R; Song, J J
• Is Part Of: Canadian metallurgical quarterly. Volume 52:Number 4(2013:Oct.)
• Page Start: 413
• Page End: 421
• Publication Date: 2013-10-01
• Subjects: Blast furnace slag bearing TiO2 -- Aluminium -- Reduction; Metallurgy -- Periodicals; 669.05
• DOI: 10.1179/1879139513Y.0000000087
• Languages: English
• ISSNs: 0008-4433

Abstract

Abstract : The aluminothermic reduction of Ti containing BF slag was carried out to prepare Ti-Si-Al alloy in this study in order to improve the recovery rate of the Ti from the vanadium-titanium magnetite ore and solve the deposit problem of huge amount of BF slag bearing 20-25%TiO2 . It was found that the mass of alloy increased with increasing Al addition. The mass of the slag obtained was more than that calculated by FACTSage by 2-4%, meaning some unreduced oxide still remained in the slag, and/or that equilibrium was not obtained. The Perovskite and Pyroxene minerals disappeared, and the CaAl2 O4 and MgAl2 O3 were the dominant phases with increasing the Al2 O3 in the slag. The Ti5 Si3, AlTi3 and TiSi2 were the main phase in the solidified alloy. The LFe, LSi, and LTi, which represents the distribution ratio of the elements like Fe, Si and Ti between the metal and the slag, decreased with increasing temperature, and increased with increasing the Al addition. The measured LFe departed greatly from the equilibrium, while the measured LSi almost reached the equilibrium. The LTi reached the equilibrium when the Al addition was less than 18%, LTi departed from the equilibrium condition when the Al addition was more than 18%. The recovery of both Ti and Si increased with increasing the Al addition. For Ti, it reached 80% when the Al addition was above 20%. For Si, the recovery is always lower than that of Ti, it reached 70% when the Al addition was above 24%. Dans cette étude, on a effectué la réduction aluminothermique de laitier de haut-fourneau, contenant du Ti, pour préparer l'alliage de Ti-Si-Al afin d'améliorer le taux de récupération du Ti de minerai de vanadium-titanium-magnétite et de résoudre le problème de dépôt d'une quantité énorme de laitier de haut-fourneau porteur de ∼20-25% de TiO2 . La masse de l'alliage augmentait avec l'augmentation de l'addition d'Al. La masse du laitier obtenu était plus importante que la masse calculée par FACTSage par ∼2-4%, indiquant qu'une certaine quantité de l'oxyde non-réduit subsistait dans le laitier et/ou que l'on n'avait pas atteint l'équilibre. Les minéraux de Pérovskite et de Pyroxène ont disparu et le CaAl2 O4 et le MgAl2 O3 constituaient les phases dominantes avec une augmentation de l'Al2 O3 dans le laitier. Le Ti5 Si3, l'AlTi3 et le TiSi2 constituaient la phase principale de l'alliage solidifié. Le LFe, le LSi et le LTi, qui représentent le rapport de distribution des éléments comme le Fe, le Si et le Ti entre le métal et le laitier, diminuaient avec une augmentation de la température et augmentaient avec une augmentation de l'addition d'Al. Le LFe mesuré s'éloignait grandement de l'équilibre, alors que le LSi mesuré atteignait presque l'équilibre. Le LTi atteignait l'équilibre lorsque l'addition d'Al était de moins de 18%, le LTi s'éloignait de la condition d'équilibre lorsque l'addition d'Al était de plus de 18%. La récupération tant du Ti que du Si augmentait avec l'augmentation d'addition d'Al. Quant au Ti, il atteignait 80% lorsque l'addition d'Al était au-dessus de 20%. En ce qui concerne le Si, la récupération était toujours plus faible que celle du Ti; elle atteignait 70% lorsque l'addition d'Al était au-dessus de 24%.