低成本制備TiCN粉及復(fù)合粉的工藝優(yōu)化.pdf

1、本文結(jié)合我國資源特點，選擇我國儲量豐富的攀枝花生產(chǎn)的鈦鐵礦(FeTiO3)作為原料，在碳熱還原法原有工作基礎(chǔ)上對采用碳熱還原法直接制備低成本Ti(C,N)粉及復(fù)合粉的工藝進(jìn)行優(yōu)化，為獲得更穩(wěn)定、更適合大批量生產(chǎn)的工藝參數(shù)提供依據(jù)，為該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
　　 通過綜合熱分析、粒度分析、X-射線衍射分析、掃描電鏡等分析方法，重點研究了原料配比、球磨工藝、反應(yīng)溫度和保溫時間對還原產(chǎn)物Ti(C,N)的影響，優(yōu)選出合理的工藝參數(shù)

2、，并對有關(guān)結(jié)果進(jìn)行了討論。
　　 研究結(jié)果表明：采用高能球磨混料工藝可以顯著降低碳熱還原反應(yīng)的溫度，明顯加快反應(yīng)速度，提高還原程度。球磨時間越長，還原程度越高，但球磨時間過長，會導(dǎo)致工藝成本增加，適宜的球磨混料時間為2～6h。配碳量越高，反應(yīng)速度越快，還原程度越高。但配碳量過高，會導(dǎo)致還原產(chǎn)物中游離碳含量高；配碳量過低，會導(dǎo)致鈦的中間氧化物還原不完全。適宜的原料配比為FeTiO3：C=1：3.25～3.5(摩爾)。反應(yīng)溫度越高，

3、反應(yīng)速度越快，還原程度越高；但反應(yīng)溫度過高時，還原產(chǎn)物不易分散；反應(yīng)溫度過低，還原產(chǎn)物中會有大量的中間反應(yīng)產(chǎn)物TiO2、Ti3O5存在。碳熱還原鈦鐵礦制備Ti(C，N)復(fù)合粉的適宜反應(yīng)溫度為1300℃～1400℃。通過控制一定的工藝參數(shù)，可以獲得理想的Ti(C,N)復(fù)合粉體并完全避免還原產(chǎn)物中中間氧化物和游離碳的存在。保溫時間對反應(yīng)的轉(zhuǎn)化速率和TiC1-xNx組成有較大的影響。隨著保溫時間的延長，還原產(chǎn)物中的游離碳衍射峰和中間氧化物Ti