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攀西地区具有丰富的钛资源,但并未得到有效利用。攀枝花地区生产的酸溶性钛渣由于Ca、Mg含量较高,不能直接用于海绵钛和氯化法钛白的生产,大多用于对环境污染严重的硫酸法钛白生产。钛铝基合金具有密度低、比强度高、耐高温等优异性能,是高温结构材料领域的研究重点。如何实现攀西地区钛资源的综合利用,结合攀枝花钛资源开发出环保、高效、节能及流程简单的钛铝基合金制备技术备受科研工作者的关注。本文以攀枝花酸溶性钛渣为原料,利用铝热还原制备钛铝基合金,并主要针对目前铝热还原制备钛铝基合金存在的渣-金分离问题进行了研究及探索。本文对铝热还原钛渣体系进行了简单的热力学分析。主要针对铝热还原过程中存在的渣-金分离问题,以Stokes定律为依据,借助热力学软件FactSage对铝热还原制备钛铝基合金过程中可能产生的熔渣的性质进行了计算及分析;在此基础上,通过原料配比的计算、调配,利用正交实验选择利于渣-金分离的渣型;同时在正交实验得出的优选方案基础上,分别研究了配铝量、CaO加入量、温度及保温时间对渣-金分离的影响;最后提出利用超重力强化渣-金分离,并设计完成了相关实验装置。得出如下结论:(1)借助热力学软件FactSage对铝热还原渣性质的模拟计算表明:以CaO-Al2O3为基础渣系,CaO/Al2O3比值分别为0.8、1、1.2时,添加TiO2、MgO或二者同时添加,CaO/Al2O3比值为1.2时所对应渣系理论上更利于渣-金分离,但是温度对其粘度变化影响较大。(2)常规重力条件下的渣-金分离实验研究表明:通过调节不同原料之间的配比以及对温度和保温时间的控制,渣-金分离程度最高能达到92.66%,还原渣成分接近C型渣(CaO/Al2O3为0.8所对应渣系)时渣-金分离程度及合金聚集度最好。(3)超重力强化渣-金分离的理论分析表明:超重力通过改变重力加速度g,以起到强化渣-金分离的效果;设计了超重力强化渣-金分离实验装置。