Ferrotitaani - rautaseos, joka sisältää 20-75 % titaania, pienen määrän alumiinia, kuparia, piitä, hiiltä. Sitä käytetään seostukseen (kuten ferromangaani FMN78
) ja teräksen hapettumisenesto, rikin ja typen poisto seoksista. Ferrotitaania käytetään myös pyrotekniikassa. Sitä saadaan rauta- ja titaanioksideja sisältävästä luonnollisesta ilmeniitistä aluminotermisellä menetelmällä. Se on myös mahdollista valmistaa rauta- ja titaanijätteistä.
Miten ferrotitaania tuotetaan?
Tämän seoksen valmistukseen käytetään sähköuuneja. Sen saamiseksi tarvitaan korkeita lämpötiloja. Ensin tapahtuu raudan, titaanin ja piin oksidien pelkistys ja sitten näiden alkuaineiden siirtyminen lejeeringiksi. Kuten
Pelkistysaine on alumiini. Uuniin ladatun panoksen koostumus sisältää rikastetta, kalkkia (kalsiumoksidia), alumiinijauhetta, ferrosilikonia (raudan ja piin yhdiste) ja rautamalmia, joka on oksidien seos.
Ensinnäkin, alumiinin avulla kaivoksessa oksidit pelkistetään raudaksi, titaaniksi ja piiksi. Alumiini syrjäyttää nämä alkuaineet oksideista. Tuotantoprosessissa syntyy lopullinen ferrotaaniseos sekä kuona, jäännös ja jäte. Kuona valutetaan pois siten, että se suojaa metalliseosta hapettumiselta.
Valmis sulate kaadetaan muotteihin, joissa on ferrotitaanipohja. Kakkumassa erotetaan kuonasta ja jäähdytetään vedellä.
Sulamista kiihdyttää korkea lämpötila sähköuunin kuilussa ja riittävä määrä alumiinijauhetta. Liian nopea prosessi voi johtua ylimääräisestä kosteudesta vuorauksessa tai panoksessa.
Yhden tonnin ferrotitaania, 980 kg ilmeniittiä, 420 kg alumiinijauhetta, 100 kg kalkkia ja 70 kg rautamalmia saamiseksi tarvitaan.
Ferrotitaanin saaminen raudasta ja titaanijätteestä
Tämä menetelmä mahdollistaa alumiinijauheen ja -tiivisteen käytön vähentämisen verrattuna aiempaan menetelmään, jossa seoksen valmistus luonnollisista mineraaleista, sekä seoksen rikastamisen titaanilla.
Rautaa ja titaania sisältävät jätteet laitetaan 300-400 asteeseen lämmitettyyn uunikuiluun. Metallioksidit pelkistyvät. Kuona erotetaan sulasta jähmettymisen jälkeen.
Ferromangaanin tuotanto tapahtuu samalla tavalla.
