钛合金铸锭的凝壳—自耗电极熔炼

１发展概况 ８０年代中期以来,俄罗斯发展了一种除杂原理类似于冷炉床炉的新型熔炼技术,即所谓的凝壳－自耗电极（ＧＲＥ）熔炼．该方法的特点是在第一次熔炼时,先在凝亮底部铺一层海绵钛、残钛及合金化组分,密封炉子,抽真空,在电极与装入坩埚的海绵钛及合金化组分之间引孤,靠电弧将电极和坩埚中的炉料熔化．熔融金属与冷坩埚壁接触凝固形成凝壳,阻止熔融金属与坩埚材料反应可能对钛合金造成的污染．当熔化需要数量的金属之后,将坩埚中的熔融钛浇入锭模或铸型,剩下一部分作为下次的自耗电极使用．当冷却到规定的温度以后,开炉,…     

钛的预加工新方法──镁热还原法处理金红石和熔融盐电解精炼

印度孟买的孟买科学研究中心冶金研究室进行了这一研究，结果表明，用镁热还原法处理金红石和熔融盐电解精炼，可进行钛的预加工处理。氢气下金红石的镁热还原处理可获得钛的粉末，其最佳工艺条件为：金红石含镁20％以上，MgCl2（熔剂）30％，温度1273K，处理时间2h。热还原所得钛粉在熔融盐电解精炼前先进行烧结，烧结最佳温度为1373K，得到的烧结体组织致密。钛的预加工新方法──镁热还原法处理金红石和熔融盐电解精炼     

基于直接还原-电解工艺金属钛制备装备的开发

直接还原-电解制备金属钛流程主要包括原料处理、转底炉直接还原、电炉熔融分离及高温直流电炉电解。作者通过工艺研究,流程设计以及装备开发,并在转底炉直接还原钛渣生产线及金属钛电解生产线的实践基础上,介绍了转底炉直接还原制钛渣装备及金属钛直流电解装备的特点,同时总结出装备在使用中应该注意的一些常见问题。     

常温下钛电解析出的探究

正日本京都大学的宇田哲也教授探究了在常温下(低于100℃)钛的电解析出。由于钛电解析出的电位很低,因此在水溶液中,钛不能被电解析出,一般要在卤化物的熔融盐中才能进行钛的电解析出。但这些熔融盐温度都比较高,如Na Cl-KCl等摩尔混合盐在658℃熔融,Li Cl-KCl共晶盐的熔点为352℃,Li Cl-26%Cs Cl-17%KCl(摩尔分数)的熔点为260℃;Li I-Cs I共晶盐的熔点为     

CaCl2体系中电解还原TiO2制取钛的研究

在熔融CaCl2体系中，进行了直接电解还原TiO2制取钛的实验，结果表明：在电解温度850℃，槽电压3．0V下电解数小时可以得到钛。电子探针和X衍射分析表明：采用3种不同的TiO2加料工艺的电解阴极产物含钛量分别达到了94．646％，80．632％和99．784％，得到的阴极产物呈海绵状或颗粒状。     

英美联合推进FFC—剑桥法的工业化生产

1 FFC-剑桥法的提出自20世纪40年代克劳尔(Kroll)开发成功的熔炼金属钛的克劳尔法投入工业生产以来,人们一直在设想采用电解法生产金属钛。但那时人们的思路是将钛盐溶入另一种熔融盐中,在电解过程中,让金属钛在阴极上沉积下来。试验结果证明此法行不通,虽然在电解过程中有金属钛在阴极沉积下来,但是一些很细的粉末,非常容易氧化,生产效率非常低,难以实现工业生产。1997年,英国的剑桥大学提出了一个被普遍认为是可以经济地提炼金属钛的新方法。提出这     

新技术与成果

本发明涉及一种铈镁合金的制备工艺,属于稀土火法冶金技术。在氯化物熔融盐体系中,控制氯化铈和氯化镁的加入量,电解过程中铈和镁在阴极上共同析出成为铈镁合金。该工艺操作方法简单,金属回收率高     

专利四则

专利号：ＵＳ０６０３４２０３专利名称：氧化钛催化剂摘要：该催化剂可用于齐聚、聚合或解聚工艺,比如生产聚脂工艺。催化剂的分子式为ＭｘＴｉ（Ⅲ）Ｔｉ（Ⅳ）ｙＯ（ｘ＋３ ＋４ｙ）／２,其中Ｍ是一种碱金属：Ｔｉ（Ⅲ）是３价（＋３）氧化态钛; Ｔｉ（Ⅳ）是４价（＋４）氧化态钛;ｘ和ｙ大于等于０;如果ｘ＝０,ｙ 小于１／２．（刘牧）专利号：ＵＳ０６０２４８４７专利名称：生产钛晶体和钛的装置摘要：专利提供了生产高纯钛的方法和装置。该工艺在一个容器中生产海绵钛并在同一个容器中进行钛原位熔融盐电解来生产高纯钛晶体,…     

自耗电极熔炼钛的新技术

俄罗斯一家公司开发出一种凝壳———自耗电极熔炼钛的新技术。该项技术是用前次熔炼后残留于坩埚中的凝壳作电极 ,在电极与装入坩埚的残钛、海绵钛和必要的合金化组分之间引弧 ,利用电弧熔化电极和坩埚中的炉料。电极熔化完以后 ,将一部分熔融金属注入铸型 ,利用剩余部分把未熔化的残钛粘在凝壳上。带有残料的凝壳 ,其重量可在装料和重熔自耗电极 (前次熔炼的凝壳 )总重量的 30 %～80 %之间调整。采用这种熔炼技术 ,可以使用 10 0 %的残料 ,残料与海绵钛可直接加入坩埚 ,块状炉料的尺寸仅受坩埚大小的限制 ,铸锭的化学成分非常均匀。自耗电…     

炼铁新技术——熔融氧化物电解工艺

据美国钢铁协会称，美国麻省理工学院材料科学工程系的科学家们已经成功地演示了一种在实验室中利用环境更加友好的熔融氧化物电解工艺（molten oxide electrolysis）生产铁的方法。该项目是美国钢铁协会和美国能源部共同资助的“技术路标项目”（TRP）的子项目。美国钢铁协会制造与技术部表示，与其它金属生产技术有明显不同的熔融氧化物电解工艺生产的是完全不含碳的铁，因此不会产生二氧化碳，仅产生氧。在熔融氧化物电解工艺中，电流通人液态氧化铁，使其分解成铁水和氧气。     

炼铁新技术——熔融氧化物电解工艺

据美国钢铁协会称，美国麻省理工学院材料科学工程系的科学家们已经成功地演示了一种在实验室中利用环境更加友好的熔融氧化物电解工艺（mohenoxideelectrolysis）生产铁的方法。该项目是美国钢铁协会和美国能源部共同资助的“技术路标项目”（TAP）的子项目。美国钢铁协会制造与技术部表示。与其它金属生产技术有明显不同的熔融氧化物电解工艺生产的是完全不含碳的铁，因此不会产生二氧化碳，仅产生氧。在熔融氧化物电解工艺中。电流通入液态氧化铁，使其分解成铁水和氧气。因此，氧气是该工艺的主要副产品。同时还指出。实验室规模的成功表明了新工艺的研究取得了重大进展．也是该工艺技术未来发展的一个积极信号。美国钢铁协会表示，麻省理工学院将继续进行实验，目的是提高生产率和寻找可以提高电极使用寿命的新材料，使之可在丁业生产中应用。同时，还将确定建设中试规模的进程，以进一步确认熔融氧化物电解工艺的应用能力和设备按比例扩大后的参数。虽然目前钢铁企业的吨钢能耗比20年前已经降低了28％，但仍需进一步降低，在未来20年要努力开发出类似熔融氧化物电解工艺的炼铁技术。     

电解精炼制取合格钛粉的研究

本文探讨了废钛熔盐电解精炼制取粉末冶金使用的合格钛粉的可能性及最佳工艺条件。研究结果表明,电解精炼方法制粉的难点在于钛粉含氧量随粒度减小而增高,致使大量细粉含氧量出格。细粉的含氧量与夹盐率及夹盐中可溶钛浓度有关。当可溶钛浓度约3％、夹盐率不超过60％时,-28目～+80目钛粉在粒度和含氧量方面都能满足粉末冶金的要求。通过正交实验找出了在该粒度范围内影响钛粉收得率的因素依次为熔盐种类、阴极电流密度、阳极电流密度和可溶钛浓度。文中对上述诸因素分别进行了讨论并确定了相应的最佳工艺条件。据此,在80A电解槽的扩大实验中,获得-28目～+80目粒度范围钛粉的收得率达到74％,质量超过一级海绵钛的水平。该研究结果提供了工业制取廉价合格钛粉的途径。     

宝鸡建成新自耗电极块制备系统

宝鸡有色金属加工厂从国外引进和部分自行设计和安装了一套新真空自耗电弧炉用自耗电极块制备系统。该系统是为原有真空自耗电弧炉和新上的6t钛真空自耗电弧炉熔炼设备配套的。今后可提供大规格、高质量电极块,进而用以制备少焊点的、大型优质自耗电极。这套新系统共由7条生产线组合在一起,形成封闭生产体系。其中包括选料-布料-中间合金配料-混料-7000t油压机。其中布料又分一次布料和二次布料。     

钛种板（阴极）在铜电解精炼中的应用

随着稀有金属钛材在民用工艺上的推广应用,开始了钛种板替代铜种板生产始极片的新工艺,钛种板的应用在铜电解生产中具有重大意义,对于提高电解铜质量,提高电解铜质量品级,生产高纯阴级铜,提供了非常有利的条件。钛种板能生产出结晶致密,表面光滑的始极片,而始极片质量的好坏,是生产高质量电解铜的基础。近年来,国内外对电解铜品质要求越来越高,铜种板生产的始极片已很难满足这个要求,钛种板的替代已势在必行。     

宝鸡大型真空—氩弧焊箱投产

为制备真空自耗电弧炉熔炼用大规格、优质自耗电极,宝鸡有色金属加工厂从国外引进二手设备真空-氩弧焊接箱后,经过改造,重新设计了真空系统和模具,现已完成了配套、完善工作,并成功地投入了生产.最近成批焊制了大直径钛及钛合金自耗电极,熔炼出重达6.2t、直径各为720mm和820mm的钛及钛合金锭.该焊箱既适合为原有真空自耗电弧炉焊制熔炼用自耗电极,又适合为新投产的我国最大的6t级熔钛真空自耗电弧炉焊制自耗电极用.该设备也适于为大规格锆锭生产焊制自耗电极用.可以说,我国的钛锭生产工艺可以较圆满地达到国内外对航空和宇航用高质量标准要求了,其钛锭和相应的加工材除了满足国内优质材应用外,还出口到国外.该真空-氩弧焊箱由4大部分组成:长卧式焊箱、短卧式焊箱,1套共用电源和1套公用真空系统.设备的构成和性能简述如下:     

贵冶电解二系统降低直流电单耗生产实践

铜电解直流电单耗,是吨铜所消耗的直流电量,能综合反映电解的生产技术水平。贵溪冶炼厂电解车间二系统,采用ISA法电解工艺,在高电流密度下生产,相比传统法电单耗更高。为降低直流电单耗,从降低短路率、提高电流效率、降低槽电压等方面着手采取的一系列具体措施。     

熔盐电解氧化钇制取Al-Y合金工艺的研究

本文研究了以液态铝做阴极,在改进型的氟盐体系中,电解氧化钇制取Al-Y合金的工艺。按最佳工艺条件连续电解的结果表明:该工艺稳定,稀土平均收率大于95％,电流效率大于75％,是一种可连续生产,较为经济合理的制取稀土-铝合金的工艺。     

氧化铅固相电还原制取海绵铅试验研究

用阴极固相电解还原法,将氧化铅置于特定的阴极板上,在氢氧化钠溶液中通以直流电进行电解,对电解工艺参数进行试验。结果表明,采用阴极固相电还原法制备金属海绵铅的最佳工艺参数是:电解液中氢氧化钠浓度10%,电解温度45~60℃,电流密度600A/m2,同极距80mm。     

Ti-Al合金的研制

美国宾夕法尼亚洲的坩埚密实材料公司利用气体雾化钛工艺(TGA)制备了60多种成份为γ-(TiAl)、α_2-(T_3Al)等 Ti-Al 粉末用于先进的航天器的研制。制备工艺如下:在备有水冷装置和铜内衬的坩埚的真空感应炉中熔炼自耗电极锭。熔融的合金含在有相同成份的薄渣壳中,可防止难熔材料和其他材料的污染。在浇口盘下面一个特有的区域中,使熔融的金属束流定向倾流出来,进入高压惰性气体的射流中。所获得的 Ti-Al 合金粉末没有产生偏析。     

降低电渣重熔GCr15钢的氧含量

在420mm／250mm方形结晶器的工业炉上重熔1．2t锭,比较了含高氟的二元渣系、低氟和中氟的五元渣系、重熔气氛（Ar气保护）、自耗电极表面质量、渣中aFeO值和自耗电极含氧量对重熔钢氧含量的影响。结果表明,自耗电极氧含量为5．87×10-6和10×10-6．在氮气气氛、低氟五元渣系下重熔,电渣过程是一个增氧过程,重馆过程中降低渣中aFeO值,可使GCr15钢的氧含量降至15×10-6左右。