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以金红石、钛精矿、Al（或铝镁合金）为原料采用热还原法制备出高钛铁合金。计算了不同反应体系的绝热温度以及与TiO2-Al，TiO2-Mg体系相关的反应的吉布斯自由能变，采用DTA研究了不同体系的反应动力学，采用XRD，SEM以及电子探针技术对高钛铁合金进行了表征。结果表明：所有反应体系的绝热温度均大于1800K，反应能自我维持进行；采用Al-Mg合金复合还原剂能保证TiO2的有效还原，降低合金中的氧含量以及夹杂物含量；Al还原TiO2反应的表观活化能为164.497 kJ·mol-1，反应级数为0.414，Mg还原TiO2的表观活化能为383.235 kJ·mol-1，反应级数为0.591；高钛铁由Al2O3、TiO2、Ti2O、Fe2TiO4、Ti9Fe3(Ti0.7Fe0.3)O3等复杂相组成，合金中氧含量高达12.20％。