תהליך ייצור ברזל טיטניום

חומרי הגלם לייצור תעשייתי של ברזל טיטניום כוללים תרכיז ברזל טיטניום (Fe-TiO3), רוטיל (TiO2), טיטניום דו חמצני (TiO2), ופסולת חומרי מתכת טיטניום (Ti, Ti-V-Al וכו'). למעט פסולת של חומרי מתכת טיטניום, יש להפחית את כל החומרים עם חומרים מפחיתים כדי להשיג ברזל טיטניום וסגסוגות טיטניום. TiO2 הוא תחמוצת שקשה יחסית להפחית. הפחתת TiO2 עם פחמן יכולה להיות מושגת רק בטמפרטורות גבוהות ומייצר TiC במקום Ti. השג ברזל טיטניום עתיר פחמן. לא ניתן להפחית את TiO2 עם סיליקון, אך הוספת CaO כשטף יכולה לקדם את תגובת הפחתת הסיליקון. טיטניום וסיליקון יוצרים סיליקידים יציבים, המועילים לתגובות הפחתת סיליקון, אך ברזל הטיטניום המיוצר מכיל סיליקון גבוה. אפשר להפחית את TiO2 עם אלומיניום כדי ליצור Ti. אבל אם תכולת האלומיניום נמוכה מערך החישוב הכימי, תיווצר כמות גדולה של TiO. TiO2 יציב יותר מ-TiO2 ולא ניתן להפחית אותו אפילו עם אלומיניום. זוהי תחמוצת אלקלית חזקה שיכולה ליצור סיגים עם Al2O3 או SiO2. אז יש צורך להוסיף CaO כדי למנוע את תגובת היווצרות הסיגים של TiO2, וזה גם מועיל להפחתת TiO2. בהשוואה לתגובה באיור 2, קל יותר להפחית אילמניט (FeTiO3) עם אלומיניום מאשר להפחית את TiO2, וגם להוספת CaO יש את אותה השפעה. אז הפחתת תרכיז טיטניום עם אלומיניום היא השיטה העיקרית לייצור ברזל טיטניום. למוצר המתקבל יש תכולת פחמן נמוכה, אך תכולת אלומיניום וסיליקון גבוהה יותר. בהתבסס על הניתוח לעיל, השיטות העיקריות לייצור ברזל טיטניום כוללות שיטה אלונותרמית, שיטה אלקטרו-סיליקותרמית ושיטה אלקטרו-קרבותרמית, כמו גם את שיטת ההמסה מחדש של פסולת מתכת טיטניום.
.