高钛铁是一种用途较为广泛的特种铁合金,是冶炼铁基高温合金和优质不锈钢不可缺少的材料,尤其是在提高军用、航空等高级合金钢的质量方面有着不可取代的作用。随着对钢材质量要求的提高,对钛铁质量的要求也越来越高。目前高钛铁的制备方法主要采用铝热还原法。该方法原料来源广,价格便宜,生产成本低。但制得的高钛铁由于氧含量过高,满足不了用户要求,使高钛铁的使用受到限制。目前我国所需的优质高钛铁都是从国外进口,成本费用极高,严重制约了我国高新技术的发展。本文从铝热法制备高钛铁的现行工艺入手,通过分析高钛铁的微观组织与氧的形成机理,提出了铝热还原-真空精炼法制备低氧优质高钛铁的新工艺,即首先采用铝热还原法制备出高钛铁粗产品,然后进行真空精炼。通过添加复合还原剂并组成复配渣,去除高钛铁中的夹杂物,制备出低氧的优质高钛铁合金。微观组织分析表明,现行铝热还原法生产的高钛铁还原反应不完全,氧元素主要以Al₂O₃、Fe₂TiO4、TiO₂、Ti₂O、钛氧固溶体等含氧相存在,微观组织结构复杂,形成的氧化物夹杂化学性质稳定、渣-金分离困难。即使延长高温熔炼时的保温时间,改善渣-金分离条件,但来自空气中的氧因扩散作用也会导致钛铁中氧的浓度升高,难于得到低氧的高钛铁。基于对高钛铁合金中夹杂物的成分及氧形成机理的分析,本文选择Al-Mg作为复合还原剂,考察熔渣粘度以CaO-Al₂O₃-CaF₂为基础渣系,选择CaO-Al₂O₃-CaF₂-TiO₂及CaO-Al₂O₃-CaF₂-SiO₂四元渣系,分别考察了TiO₂及SiO₂含量对渣系的黏度及流动性的影响,测量渣样的黏度,分析其物相变化。粘度试验表明:熔渣粘度均随着温度的升高而降低,随CaF₂的增多而减小。CaO-Al₂O₃-CaF₂-TiO₂渣系在温度高于1520℃时,粘度低于0.4 Pa·S,渣的流动性较好。熔炼后渣相主要为:₃CaO·Al₂O₃,1₂CaO·7Al₂O₃,Ca1₂Al14O₃₂F₂,Ca₃（AlO₃）₂及CaTiO₃。CaO-Al₂O₃-CaF₂-SiO₂渣系在温度高于1492℃时,黏度低于0.4 Pa.S,渣的流动性较好;粘度随SiO₂量的增加而降低。熔炼后渣相主要为Ca1₂Al14O₃₂F₂,Ca₂SiO₄, Ca₂SiO₂F₂ ,Ca₃Al₂（SiO₄）₃,5CaO·₃Al₂O₃及Al₂（SiO₄）O。真空精练试验表明:Al-（10%^<sub>20%）Mg是一种有效的复合还原剂,CaO-（10%²0%）CaF₂-（10%¹5%）Li₂O是一种良好的渣系,对于消除高钛铁的氧化物夹杂、降低合金中的含氧量十分有效。经真空精炼后,合金中铝、硅的含量已经达标,氧的含量为3.25%,与粗钛铁的含氧量12.20%相比,得到了有效的降低。