生产钛的新工艺开发

目前,大部分海绵钛是用克罗尔(kroll)法生产的,它是通过间歇过程利用金属镁把四氯化钛(TiCl_4)还原成为海绵钛,所取得的海绵状物质含有过量的镁和氯化镁(MgCl_2),借助真空蒸馏可以把它们回收.通过电解还原而把MgC1_2转化成为镁和氯气,再利用它们来进行还原     

海绵钛的生产技术

工业化生产海绵钛的历史已有50年以上,虽然人们提出过种种的冶炼方法,但大都仅在试验阶段.现今在工业上实际采用的只是四氯化钛的镁还原法(克罗尔法)和钠还原法(亨特法),而采用钠还原法的美国活性金属工业公司(RMI)以及英国狄赛德钛公司的工厂已于1992～1993年关闭,所以现在仅存镁还原法.目前日本各公司实施的镁还原—真空分离法分为三道工序:生产TiCl_4、生产海绵钛、电解MgCl_2.     

海绵钛生产过程中的镁氯循环

镁热还原法生产海绵钛过程中的镁氯循环是降低海绵钛生产能耗和成本的重要措施。它包括还原加液体镁、还原放出的熔体氯化镁加入镁电解槽、电解的氯气直接送入钛渣氯化炉、蒸馏的冷凝物返回还原使用等内容。本文叙述了实现上述内容所采用的试验方法.并介绍了工业生产试验或试生产所使用的设备、操作及能达到的一些经济技术指标。     

试论克劳尔法生产海绵钛的最佳真空机组

真空蒸馏是除去海绵钛中杂质的关键过程，合理选择真空机组对提高海绵钛的质量至关重要。根据镁还原一真空蒸馏工艺的特点及各种真空泵的特性，提出了克劳尔法生产海绵钛工艺中真空蒸馏的最佳真空机组。     

海绵钛生产蒸馏高恒温及其对产品切压的影响

镁法海纪钛生产的还原产物中含有55％～60％Ti，25％－30％Mg和10％～15％MgCl_2，此外，还可能含有少量钛的低价江化物．必须除去残留在还原产标中的控和江化镁，才能得到海绵钛成品．除去还原产物中的误和江化镁的方法一般有两种：没出法和真空汉们祛．由于没出法镁和氨化镁难于回收，钦易被江沾污，所以生产实践中大都采用真空蒸格法．真空蒸馏法是指在7ho℃一1000℃下，根据反应产物中侯、江化镁和软的蒸气压显著不同而进行分离的方法．为了闽低苏馏温度，防止钛和气体来反反应，得到良好的分高效果，生产实践中采用了降压极作，即真…     

分析海绵钛中氧元素的来源及改进措施

通过对镁热还原-真空蒸馏联合法制备海绵钛的生产过程特点分析,探讨了海绵钛中杂质氧元素的主要来源及支出;结合海绵钛不同部位氧含量的检测结果,分析得出杂质氧元素在海绵钛坨中的分布规律,并提出了降低海绵钛中氧含量的有效措施。     

海绵钛产品中Cl-杂质的来源及控制措施

文章论述了海绵钛产品中Cl~-杂质的来源及控制措施。为了降低海绵钛产品中Cl~-杂质的含量,提高产品品级率,分析了海绵钛产品中夹心MgCl_2产生的机理,通过对还原-蒸馏生产过程中的还原加料速度、温度、穿火程度、蒸馏升温快慢、冷却水量控制以及高恒温终点的判断和加镁过程杂质控制,可以有效减少夹心氯化镁的形成,控制Cl~-杂质对海绵钛产品质量的影响。     

7.5tⅠ型炉海绵钛真空蒸馏生产工艺研究

结合半联合Ⅰ型炉海绵钛生产工艺特点,分别讨论了真空度、蒸馏温度、蒸馏负荷、喷淋水制度对海绵钛真空蒸馏的影响。蒸馏罐较高的真空度和较佳的气密性、较小的蒸馏负荷、直接将蒸馏电炉升温至960~1 020℃,有利于提高真空蒸馏速率及缩短蒸馏周期。除此之外,以冷凝罐上部真空度突然下降作为蒸馏通道开启判断标志,并分阶段调控喷淋水温度,有效解决了Ⅰ型炉因冷凝罐内Mg及MgCl_2发生气-液-固三相转变而带来的Ⅰ型炉蒸馏效率下降及蒸馏通道堵塞问题。     

新型保温材料在海绵钛还蒸炉中的应用实践

镁热还原法生产海绵钛过程中,还原及蒸馏反应炉均需消耗通过加热来控制其反应过程。目前国内炉衬均由耐火砖和保温材料组成,每吨钛耗电在6800kWh／t,与国外相比,热损大、电耗高。本文就如何改进还原炉和蒸馏炉的结构及其温度控制,提高热效率进行研究,实现了降低热损失,延长炉寿命的目的。     

反应带对钛坨结构的影响

钛作为一种重要的稀有金属,具有质量轻、耐腐蚀、耐磨损的特点,广泛用于航空、航海、化工、石油等工业部门。在工业化生产海绵钛的工艺中,镁还原-真空蒸馏是最有竞争力的工艺,在海绵钛生产中占主导地位。随着设备的大型化和自动化程度的提高,镁法生产海绵钛的成本已接近民用的范围,产品质量亦逐渐提高。因此钛的应用具有广阔的前景。镁法生产海绵钛是在高温和惰性气体保护下,在密闭的反应器中用镁还原四氯化钛,得到钛和氯化镁,最后用真空蒸馏或浸出的方法除去钛坨中残留的镁和氯化镁杂质,得到纯净的海绵钛。还原过程中被镁从四氯…     

蒸馏镁对海绵钛质量的影响及其应采取的措施

1工艺简介海绵钛现行生产工艺有两种方法，即分离法和联合法．分离法是还原与真空蒸馏分开进行的，且未实现蒸馏镁闭路循环．此法还原产物蒸馏后，冷凝物冷凝在冷凝套街上，经打取熔炼后回收镁，故存在电耗与镁耗高等缺点．联合法克服了分离法的缺点，是还原和蒸馏在一台炉里进行，并实现了蒸馏镁闭路循环、此法还原产物蒸馏后冷凝在反应器上，不经打取，二次补充饶直接返回还原，但是拆炉时仍有部分蒸馏镁暴露在大气中，包括还原大盖、隔热屏及隔热板等处．生产实践证明，电耗和镁耗都较分离法低得多，具有节能效果显著等优点．但由于蒸馏…     

镁法炼钛还原-蒸馏能耗分析

本文是在镁法炼钛传统工艺与还原蒸馏联合法及镁循环热平衡计算的基础上,对比分析不同工艺过程能耗、镁量分布,定量地指出还原蒸馏节能潜力,以论证实现联合法及镁循环对海绵钛生产节能的必要性。     

海绵钛生产过程的能耗分析及新技术的提出

对传统的镁热还原法和TiCl4熔盐电解法生产海绵钛工艺流程中的能源分配及消耗情况进行了总结分析，重点提出了一种在熔融CaCl2体系中直接电解还原TiO2制取海绵钛的低能耗，无污染绿色新工艺。     

还原-蒸馏工艺对海绵钛质量的影响

介绍了还原-蒸馏工艺对镁热法海绵钛产品质量的影响,提出了提高海绵钛质量的有效措施,展望了海绵钛制备技术的发展方向.     

海绵钛还原过程余热回收初步探析

国内外海绵钛生产主要是镁还原-真空蒸馏法(又称Kroll法或联合法),其中还原-蒸馏和镁电解是两个主要耗能工序。我国在钢铁和其他高能耗企业的余热回收利用方面都已进行了卓有成效的工作,但对海绵钛还原过程的余热资源并未进行回收利用。文中以还原过程余热空气资源为研究对象,对其进行热工测试,计算分析还原过程中余热空气的散热参数。根据余热资源产生和分布规律,分别采用列管换热器和热管换热器进行回收试验研究。综合对比后,在工业应用中建议采用列管换热器进行余热回收利用。     

首次加料对海绵钛的影响及改善措施

镁还原法生产海绵钛是一个十分复杂的物理、化学反应过程,首次加料对海绵钛的质量、蒸馏时间、镁的利用率有着重要影响。本文讨论了首次加料对海绵钛质量以及镁利用率的影响问题,并提出了解决这一难题的途径。     

海绵钛生产中杂质控制研究

还原蒸馏是海绵钛生产过程中影响海绵钛产品质量最重要的工序之一,海绵钛生产过程中氮、氧、铁、氯等杂质的引入途径为还原生产用原料四氯化钛和镁,同时还原蒸馏过程控制对海绵钛产品中杂质含量也有重要影响,根据杂质引入途径提出了海绵钛生产过程中降低海绵钛产品杂质的措施。     

联合法制取海绵钛工艺的研究

本文根据不同规模试验结果,评述了镁热法制取海绵钛还原蒸馏联合及镁循环设备与工艺特点,对联合法的工艺制度进行了初步理论分析。该项工艺研究获得了较满意的技术经济效果,是对传统镁法炼钛工艺的重大革新,为我国海绵钛生产大幅度降低能耗和成本开辟了一条新的途径。     

镁化合物对钒钛磁铁矿精矿碳热还原的影响研究

以承德钒钛磁铁矿精矿(VTC)为研究对象,研究了不同镁化合物(MgCl_2,MgSO_4,Mg(OH)_2,MgO)对钒钛磁铁矿在焦粉还原中的影响,探讨用镁化合物作为添加剂强化钒钛磁铁矿还原的可能性。气体分析结果表明含有不同镁化合物的VTC球团在1250℃下还原120min后,球团的还原度顺序为MgCl_2MgOMg(OH)_2无添加剂MgSO_4;MgCl_2的添加有利于整个还原过程;MgSO_4的添加能加快还原前期磁铁矿还原成浮氏体的过程,但会阻碍浮氏体还原成金属铁;而MgO和Mg(OH)_2的添加有助于还原后期钛铁矿的还原。X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)结果表明镁的添加,还原产物从亚铁板钛矿转变为钛酸镁,镁比铁更倾向于与钛结合,利于钛铁分离;但同时在还原过程中,镁聚集在未反应的内核中形成镁铁氧的固溶体阻碍铁的进一步还原,这是造成添加MgSO_4降低VTC球团的还原度的主要原因。     

海绵钛生产技术进展

海绵钛主要用于制备钛及其合金,因其具有熔点高、耐腐蚀、高比强度、高低温性能好、无磁性等突出优点,而被广泛应用。文章论述了海绵钛的形成过程、形成原理、生产工艺及镁还原蒸馏联合设备,着重对海绵钛生产中还原蒸馏工艺及其研究新进展进行了详细阐述,并对海绵钛质量的影响因素进行了综合分析。