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海绵钛的制成方法及新工艺

来源:钛棒,钛板,钛合金,钛设备,钛管 发布时间:2014-5-13 14:47:06

目前全世界制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,而海绵钛是由采矿得到的金红石经过富集而来的。利用钛铁矿中的钛首先是要富集制取富钛料,即人造金红石和渣。从钛铁矿富集制取富钛料的方法很多,其中主要的是电炉法生产钛渣,目前钛渣厂的生产能力最大已达1100kt/a。制取人造金红石的方法主要是酸浸法和锈蚀法,其生产规模较小,一般在20~200kt/a。目前钛渣生产普遍采用大型和超大型的密闭矩形电炉,如魁北克铁钛公司电炉容量已达24~60MV.A,南非理查兹湾矿物公司电炉容量达110MV。A。

目前全世界金属钛的熔炼能力已达160~190kt/a,其中美国75kt/a,前苏联100kt/a,欧洲13kt/a,其生产能力已超过海绵钛的生产能力。生产方法以真空白耗电弧炉熔炼为主,产量占总量的90%以上。钛的熔炼有以下发展趋势:

(1)生产设备日益大型化。以真空自耗电弧炉为主导设备的钛锭生产,工艺不断完善,设备不断更新和不断大型比。1962年苏联批量生产的钛锭重5t,1967年为8。3t,1977年为26t,1978年采用钠钾冷却的炉子产出重达30t的钛锭,尺寸为1500×4000。美国生产的钛锭一般单重为3~5t,最大达23t。

(2)新工艺的研究进展很快,一些已达到了工业生产规模。如美国西屋公司“约束电弧”法和斯奇勒思格公司“电极旋转”法等真空非自耗电弧熔炼工艺正以工业生产规模进行试验和鉴定。前苏联采用等离子电弧炉已生产出5t的钛合金锭。日本不锈钢公司的空心阴极等离子束炉已熔炼出尺寸为275mm×1100mm×2500mm重3t的扁锭,它不经锻造开坯就可直接轧制,达到了工业规模。

人们在改造老工艺的同时,对许多新工艺进行了研究,力图寻找一种产品成本更低廉的工艺方法。如对钛化合物电解的研究,目前认为进展最快的是TiCl4的熔融盐电解法;对太钛化合物等离子氢还原的研究;对镁还原和钠还原过程的连续化研究;对锰还原法和氟盐法的研究,对镁法、钠法或电解法共还原制取海绵钛合金的研究等。

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