高钛铁是含钛量为6%～75%的钛铁合金,是一种用途较为广泛的特种铁合金,是冶炼特种钢、结构钢和特种合金钢的重要原材料,主要用作脱氧剂、脱气剂、合金元素添加剂和孕育剂。课题组采用铝热新工艺制备出了低氧高钛铁,但合金铝含量偏高,为此本课题制备出不同铝含量的低氧高钛铁,研究其在钢液脱氧过程的钛和铝的脱氧行为及对钢组织的影响。首先,通过对钛氧化物析出的热力学计算,结果表明：在1873K用钛脱氧时,只要将溶解氧含量控制在0.003%以下,将优先析出Ti2O₃颗粒,然后是Ti02和Ti305,最后析出TiO；实际的体系是Ti与A1共同脱氧,在1873K温度范围内,aTi/aAl>8时钢液中的氧受钛控制,脱氧产物为Ti2O3；实际上Al2O3和Ti2O3能形成固溶体,需要控制钢液中aTi/aAl>10,脱氧产物中α（Al2O3）才能很小,才能保证脱氧产物主要是Ti2O3。其次,以金红石和钛铁矿为原料,考察不同的钛铁矿和金红石的用量比、配铝系数及不同重量的物料对钛铁合金质量的影响。采用X射线衍射及化学分析等技术对产品进行表征。结果表明：当钛铁矿/金红石为1：2时,合金中钛和铝的含量最优,回收率最优；配料中过量的铝是导致合金中铝含量过高的直接原因,因此要合理的控制配铝系数；随着物料重量的增大,铝的含量减小,但钛的回收率有所降低；通过计算每组实验的单位热效应得出最合适的单位发热量为2800-3000kJ/kg。最后,在中频感应炉内进行不同合金脱氧的高温熔炼实验,利用化学分析、金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对不同合金脱氧的试样的化学成分、组织、夹杂物进行分析。结果表明：钛铁合金脱氧是一个钛铝共同脱氧的过程,脱氧后,残余铝的含量符合要求。加入合金后,组织得到了细化,产生针状铁素体,这个变化起主要作用是钛元素；从夹杂物上分析可以看出,加入钛铁合金后,夹杂物及其周围的组织均发生了明显的变化,大部分夹杂物都含有Al、Ti两种元素,还含有少量的Mn元素。夹杂物基本上是硅酸盐类夹杂和Al2O3夹杂,而且夹杂物尺寸变小。随着脱氧剂用量的增加,硅酸盐类夹杂物变的越来越少,而夹杂物主要以Ti-Al-Mn的复合夹杂物存在,在这些夹杂物周围出现了放射状或部分放射状的针状铁素体组织。说明该类夹杂物起到了晶内铁素体核心的作用,诱导了晶内针状铁素体的形成,使钢中的夹杂物变害为利,产生了细化组织的效果。