Voorbereidingsproces van gr1 gr2 gr3 gr4 titaniumplaat

Gr1 gr2 gr3 gr4 Titaniumplatenzijn grijze overgangsmetalen die worden gekenmerkt door een laag gewicht, hoge sterkte en goede corrosieweerstand. Vanwege zijn stabiele chemische eigenschappen, goede weerstand tegen hoge temperaturen, lage temperatuurbestendigheid, sterke zuurbestendigheid, sterke alkalibestendigheid, hoge sterkte en lage dichtheid, staat het bekend als "ruimtemetaal". De meest voorkomende verbinding van titanium is titaniumdioxide (algemeen bekend als titaniumdioxide), en andere verbindingen zijn titaniumtetrachloride en titaniumtrichloride. Titanium is een van de meest verspreide en overvloedig voorkomende elementen in de aardkorst, goed voor 0,16% van de massa van de aardkorst en staat op de negende plaats. Titaniumertsen omvatten voornamelijk ilmeniet en rutiel. De twee meest opvallende voordelen van titanium zijn de hoge specifieke sterkte en de sterke corrosieweerstand, wat bepaalt dat titanium brede toepassingsmogelijkheden moet hebben in de lucht- en ruimtevaart, wapens, energie, chemische industrie, metallurgie, constructie en transport.

Smelten van titaniummateriaal

Het proces van het smelten van titaniumgrondstoffen en additieven om dichte blokken titanium en titaniumlegeringen te produceren is het eerste proces van de voorbereiding van titaniummateriaal.

In 1940 gebruikte de Luxemburgse wetenschapper JwKroll voor het eerst in de Verenigde Staten vacuüm-niet-afsmeltende boogsmelting om sponstitanium te smelten en dichte titaniumstaven te verkrijgen. Aan het einde van de jaren veertig werd de voltooiing van de verbruiksoven op industriële schaal voor het eerst voltooid in de Verenigde Staten, wat aangeeft dat de titaniumsmeltindustrie een stabiele ontwikkelingsfase inging. Vervolgens richtten de voormalige Sovjet-Unie, het Verenigd Koninkrijk en Japan halverwege de jaren -1950 achtereenvolgens hun eigen titaniumsmelterijen op.

Smeltproces van titaniumspons

magnetische reductie

Het proces van het produceren van titaniummetaal door titaniumtetrachloride (TiCl4) te reduceren met magnesium is een van de belangrijkste methoden voor de productie van titaniummetaal. De reductiebewerking wordt uitgevoerd in een beschermende atmosfeer voor inert gas op hoge temperatuur, en het reductieproduct wordt hoofdzakelijk gescheiden van het resterende metaalmagnesium en MgCl2 door vacuümdestillatie om sponsachtig metaaltitanium te verkrijgen.

De thermische magnesiumreductiemethode werd in 1940 met succes bestudeerd door de Luxemburgse wetenschapper Klauer, ook wel bekend als de Klauer-methode. In 1948 begon DuPont Company uit de Verenigde Staten deze methode te gebruiken om standaard sponstitanium te produceren. De traditionele thermische reductiemethode voor magnesia bestaat uit het assembleren van de destillatieapparatuur voor vacuümscheiding nadat de reductiebewerking is voltooid en het reductieproduct is afgekoeld. In de jaren zeventig heeft de Sovjet-Unie met succes de semi-uniebenadering overgenomen. Begin jaren tachtig adopteerde Japan met succes de gecombineerde methode van reductie-destillatie, ook wel de gecombineerde methode genoemd. Het proceskenmerk is dat nadat de thermische reductie van TiCl4 met magnesiumoxide is voltooid, het hete reductieproduct direct wordt overgebracht naar vacuümdestillatie om metaalmagnesium en MgCl2 bij hoge temperatuur te scheiden, wat een belangrijke technologische vooruitgang is sinds de thermische reductiemethode met magnesiumoxide werd geïndustrialiseerd.

Natrium (Na) reductiemethode

Ook bekend als de Hunter (Hunter) -methode, is het de vroegste onderzoeksmethode die wordt gebruikt om titaniummetaal te bereiden.

Het productieproces van titaniumtetrachloride (TiCl4) via de natriumreductiemethode is precies hetzelfde als dat van de thermische magnesiumreductiemethode. Onder de bescherming van een inerte atmosfeer wordt titaniumspons geproduceerd door TiCl4 te reduceren met Na, en de belangrijkste reactie is:

TiCl4 + 2Na=TiCl2 + 2NaCl (1)

TiCl2 + 2Na=Ti + 2NaCl (2)

TiCl4 + 4Na=Ti + 4NaCl (3)

Het verkregen reductieproduct wordt gewassen met water om zout te verwijderen, en tenslotte wordt het product nabehandeld om het titaniumsponsproduct te verkrijgen.

Afhankelijk van de manier waarop het reductieproces wordt uitgevoerd, kan het natriumproces worden onderverdeeld in een eentrapsmethode en een tweetrapsmethode. Als in het reactieproces de reductiereactie eenmaal is voltooid volgens formule (3), wordt het proces voor het produceren van sponstitanium een ​​eenstapsmethode genoemd. Als in het reactieproces de eerste stap het bereiden van TiCl2 volgens formule (1) is, en vervolgens de tweede stap het doorgaan met het reduceren van TiCl2 tot sponstitanium volgens formule (2), wordt dit een tweefasenproces genoemd. Momenteel worden beide methoden toegepast in de industriële productie.