Melting Properties and Phase Composition Transformation of Ti-Bearing Electric Furnace Slags in CaO–SiO2–MgO–Al2O3–50%TiO2 System

Jianfa Jing; Yufeng Guo; Shuai Wang; Feng Chen; Lingzhi Yang; Jianfeng Yang; Fuchun Xu; Linxuan Yu

doi:10.1007/s12540-024-01630-y

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저자정보: Jianfa Jing (Central South University) Yufeng Guo (Central South University) Shuai Wang (Central South University) Feng Chen (Central South University) Lingzhi Yang (Central South University) Jianfeng Yang (Central South University) Fuchun Xu (Central South University) Linxuan Yu (Central South University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.8

발행연도: 2024.8

수록면: 2,045 - 2,056 (12page)

DOI: 10.1007/s12540-024-01630-y

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This study aims to experimentally investigate the influence of several key factors, including basicity, Al2O3content, TiO2content, SiO2/Al2O3 ratio, and titanium reduction, on the melting properties of electric furnace slags containing titanium inthe CaO–SiO2–MgO–Al2O3–50%TiO2 system. The findings revealed that the melting temperature decreased with an increasein the CaO/SiO2 ratio, Al2O3content, and SiO2/Al2O3 ratio, while it increased with higher TiO2content. To achieve a lowmelting temperature for the slags and an appropriate phase composition for titanium extraction, it is advisable to maintaina low CaO/SiO2 ratio within the range of 0.6–0.7, and an Al2O3content of 13% is recommended. Higher TiO2content isassociated with elevated liquidus temperatures, while conversely, the SiO2/Al2O3 ratio exhibits an inverse relationship. Effortswere made to limit the titanium reduction during smelting to a maximum of 0.4. Anosovite (MgTi2O5), CaAl2Si2O8,Mg(Al,Ti)2O4, spinel (MgAl2O4), augite (Ca(Mg, Fe, Al) (Al, Si)2O6) and Ca12Al14O33were the primary phases in titanium slag. The calculated viscosity results align with the trends observed in the melting property results. Furthermore, the liquidustemperatures were obtained through FactSage aligns with the pattern observed in the melting temperature. These findingswill serve as a valuable technical foundation to support the development of the direct reduction smelting process for thecomprehensive utilization of vanadium titanomagnetite.

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