钛的制备
熔化钛质料和添加料,制取钛和钛合金细密锭坯的进程,是钛材料制备的首道工序。
1940年,卢森堡科学家克劳尔(J.w.Kroll)在美国初次用真空非自耗电弧熔炼法熔炼海绵钛,取得了细密的钛锭。20世纪40年代末,首先在美国完成了工业规划自耗炉定型,标志着钛熔炼工业进入了稳定发展阶段。随后,前苏联、英国、日本相继于50年代中期,建立了各自的钛熔炼工业。
一般钛材料经两次自耗熔炼即可制取,航空等重要用途的某些钛合金则需经3次熔炼。
海绵钛冶炼工艺
镁热复原法
用镁复原四氯化钛(TiCl4)制取金属钛的进程,是金属钛出产的主要办法之一。复原作业在高温、惰性气体维护气氛中进行,复原产品主要选用真空蒸馏法别离出剩余的金属镁和MgCl2,取得海绵状金属钛。
镁热复原法于1940年为卢森堡科学家克劳尔研究成功,又称克劳尔法。1948年美国杜邦(DuPont)公司开端用这种办法出产产品海绵钛。传统镁热复原法是在复原作业完毕待复原产品冷却后,再组装蒸馏设备进行真空别离作业。20世纪70年代苏联成功地选用了半联合法。80年代初,日本又成功地选用了复原一蒸馏联合法,简称为联合法。其工艺特征是在镁热复原TiCl4完毕后,便将热态复原产品在高温下直接转入真空蒸馏别离金属镁和MgCl2,这是镁热复原法工业化以来的重大技术进步。
将制得的复原产品,用水洗除盐操作,最终进行产品后处理即得产品海绵钛。
依照复原进程进行的方式,钠法工艺可分为一段法和两段法。反响进程假如依照式(3)一次完成复原反响制取海绵钛的工艺称为一段法。反响进程假如第 一步按式(1)制取TiCl2,然后第二步按式(2)持续将TiCl2复原为海绵钛的工艺称为二段式。目前,两种办法在工业出产中均得到应用。
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