Gewinnung kostengünstiger Titanwerkstoffe durch modifizierte Erzeugung von Titanschlacke, aluminothermische Reduktion und pfannenmetallurgische Raffination

Applicant Professor Dr.-Ing. Karl-Heinz Spitzer
Subject Area Materials Science
Term from 2011 to 2015
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 152496120
 

Project Description

Das wesentliche Ziel dieses Teilprojektes ist es, die technische Umsetzbarkeit eines neuartigen, pyrometallurgischen Gewinnungskonzeptes für kostengünstige Titanwerkstoffe anhand von experimentellen und theoretischen Untersuchungen zu beurteilen.Die konzipierte Gewinnungsroute spannt den Bogen von preiswerten Rohstoffen bis zum Halbzeug und soll durch ihr erhebliches Kostensenkungspotential die Voraussetzung schaffen für einen breiten Einsatz von Titanwerkstoffen in Massenanwendungen wie dem Automobilbau, die im Vergleich zum Flugzeugbau weniger sicherheitskritisch sind. In einem ersten Schritt wird aus armen Erzen eine Titanschlacke mit geringen Eisengehalten und Kalk als Flussmittel erzeugt. Im zweiten Schritt soll die flüssige Schlacke aluminothermisch zu einer flüssigen Ti-Al-O-Vorlegierung reduziert werden. Im dritten Schritt erfolgt deren pfannenmetallurgische Raffination im Kalktiegel durch Entaluminierung mit einer kalkgesättigten CaO-TiOx- Schlacke sowie durch Fällungsdesoxidation mit Calcium bzw. elektrochemische Diffusionsdesoxidation.Im Mittelpunkt des Forschungsvorhabens stehen die relevanten thermodynamischen Gleichgewichte zwischen Metall, Schlacke, Feuerfest und Gas, die anhand von Grundlagenversuchen im Labor- und Technikumsmaßstab einerseits sowie durch Modellierung und Simulation andererseits untersucht werden.
DFG Programme Research Units
Subproject of FOR 1372:  Production of Titanium and Titanium-Alloys with Minimised Process Steps