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海綿鈦的制成方法及新工藝

來(lái)源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦設(shè)備,鈦管 發(fā)布時(shí)間:2014-5-13 14:47:06

目前全世界制取鈦材傳統(tǒng)的工藝是將海綿鈦經(jīng)熔鑄成錠,而海綿鈦是由采礦得到的金紅石經(jīng)過(guò)富集而來(lái)的。利用鈦鐵礦中的鈦首先是要富集制取富鈦料,即人造金紅石和渣。從鈦鐵礦富集制取富鈦料的方法很多,其中主要的是電爐法生產(chǎn)鈦渣,目前鈦渣廠的生產(chǎn)能力最大已達(dá)1100kt/a。制取人造金紅石的方法主要是酸浸法和銹蝕法,其生產(chǎn)規(guī)模較小,一般在20~200kt/a。目前鈦渣生產(chǎn)普遍采用大型和超大型的密閉矩形電爐,如魁北克鐵鈦公司電爐容量已達(dá)24~60MV.A,南非理查茲灣礦物公司電爐容量達(dá)110MV.A。

目前全世界金屬鈦的熔煉能力已達(dá)160~190kt/a,其中美國(guó)75kt/a,前蘇聯(lián)100kt/a,歐洲13kt/a,其生產(chǎn)能力已超過(guò)海綿鈦的生產(chǎn)能力。生產(chǎn)方法以真空白耗電弧爐熔煉為主,產(chǎn)量占總量的90%以上。鈦的熔煉有以下發(fā)展趨勢(shì):

(1)生產(chǎn)設(shè)備日益大型化。以真空自耗電弧爐為主導(dǎo)設(shè)備的鈦錠生產(chǎn),工藝不斷完善,設(shè)備不斷更新和不斷大型比。1962年蘇聯(lián)批量生產(chǎn)的鈦錠重5t,1967年為8.3t,1977年為26t,1978年采用鈉鉀冷卻的爐子產(chǎn)出重達(dá)30t的鈦錠,尺寸為1500×4000。美國(guó)生產(chǎn)的鈦錠一般單重為3~5t,最大達(dá)23t。

(2)新工藝的研究進(jìn)展很快,一些已達(dá)到了工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。如美國(guó)西屋公司“約束電弧”法和斯奇勒思格公司“電極旋轉(zhuǎn)”法等真空非自耗電弧熔煉工藝正以工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行試驗(yàn)和鑒定。前蘇聯(lián)采用等離子電弧爐已生產(chǎn)出5t的鈦合金錠。日本不銹鋼公司的空心陰極等離子束爐已熔煉出尺寸為275mm×1100mm×2500mm重3t的扁錠,它不經(jīng)鍛造開坯就可直接軋制,達(dá)到了工業(yè)規(guī)模。

人們?cè)诟脑炖瞎に嚨耐瑫r(shí),對(duì)許多新工藝進(jìn)行了研究,力圖尋找一種產(chǎn)品成本更低廉的工藝方法。如對(duì)鈦化合物電解的研究,目前認(rèn)為進(jìn)展最快的是TiCl4的熔融鹽電解法;對(duì)太鈦化合物等離子氫還原的研究;對(duì)鎂還原和鈉還原過(guò)程的連續(xù)化研究;對(duì)錳還原法和氟鹽法的研究,對(duì)鎂法、鈉法或電解法共還原制取海綿鈦合金的研究等。

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