Zur Problematik des Titanbrandes und der Aluminiumzunahme in der Hoch-Titan-, Niedrig-Aluminium-Legierung R-26 bei der Elektro-Schlacke-Umschmelzung wurde ein thermodynamisches Reaktionsmodell zwischen Schlacke und Schlacke-Metall erstellt, um die Aktivität der Schlacke-Komponenten und deren Beziehung zum Aluminium- und Titananteil zu analysieren. Ein Schlackenoptimierungsplan wurde vorgeschlagen und durch Prozessversuche verifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Modell die Aktivitätsänderungen der Schlacke-Komponenten gut berechnet. Instabile Oxide in der Schlacke mit 0,35% Gewicht ［SiO₂］, 0,14% Gewicht ［FeO］verursachen Titanbrandreaktionen; bei hohen Temperaturen kann die Reaktion von Ti mit Al₂O₃ spontan ablaufen, was der Schlüssel zum „Titanbrand mit Aluminiumzunahme“ im Ingot ist. Bei Zugabe von TiO₂ zur Schlacke sinkt der Gleichgewichts-Al-Gehalt deutlich; bei 1873 K ist ein Gewicht ［Al］＜0,25% mit Gewicht ［TiO₂］＞4% erforderlich; außerdem steigt der Gleichgewichts-Al-Gehalt mit steigendem CaO- und Al₂O₃-Gehalt in der Schlacke und sinkt bei Zugabe von MgO. Es wurde ein Optimierungsplan basierend auf dem ternären Reinigungs-Schlacke CaF₂-Al₂O₃-CaO vorgeschlagen: „4% Gewicht ［TiO₂］, 2%~4% Gewicht ［MgO］, je 10%~15% Gewicht ［CaO］ und ［Al₂O₃］, Rest CaF₂“. Durch Prozessversuche bestätigt stimmt der Aluminiumgehalt im Ingot mit den Schlackenbedingungen und Änderungen des Titananteils gemäß der theoretischen Analyse überein. Die Studie kann zur Steuerung der Zusammensetzung zur Verhinderung von Aluminiumzunahme und Titanbrand im Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahren verwendet werden.

Legierung; Elektro-Schlacke-Umschmelzung; Aluminium und Titan; Schlacke; Prozesssteuerung