WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Виробництво титану - Реферат

Виробництво титану - Реферат


на тему:
Виробництво титану.
План.
1. Отримання чотирихлористого титану.
2. Відновлення титану.
3. Отримання злитків.
1.Отримання чотирихлористого титану.
За розповсюдженням на земній корі титан займає четверте місце серед металів і входить до складу більш ніж 70 мінералів. Його відкрив ще у 1791 р. англійський аматор мінералог
У. Грегор. Титан використовують для легування сталей, для виготовлення твердостопових інструментальних матеріалів , для виробництва титанових білил та емалей.
Чотирьохлористий титан TiCl4 є оптимальною сполукою ля промислового добування металевого титану . З цією метою брикети з титанового шлаку хлорують у присутності відновника -вуглецю, що є у складі брикетів . Для цього використовують шахтні герметичні електропечі , виконані з листової сталі футеровкою із шамотної цегли .
Нижня частина печі має вугляну насадку , що служить електроопором . До насадки підведені електроди. Під час пропускання через насадку електричного струму в нижній частині печі температура сягає 750-800 С. Через отвір в склепінні простір печі заповнюють брикетами після чого знизу через фурму вдувають хлор .При температурі 800-1250 С в присутності вуглецю утворюється чотирьохлористий титан у вигляді газу за реакцією :
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2Co
Крім TiCl4 отримують також хлориди інших металів (CaCl2, SiCl4, AlCl3)та гази (Со і Со2).Парогазова суміш виходить через отвір, а частина непрореагованого залишку збирається у нижній частині печі й періодично випускається через трубу. Після охолодження паро газової суміші в конденсаторних установках отримують рідкий чотири хлористий титан разом з хлоридами інших металів, від яких відокремлюють тверді частинки відстоюванням і фільтруванням. Потім ректифікують конденсат ,
Щоб відділити чотири хлористий титан інших хлоридів, використовуючи різницю температур кипіння окремих складових конденсату. Очищений чотири хлористий титан відновлюють.
2.Відновлення титану
Титан відновлюється у герметичних ретортах, виготовлених з нержавної сталі та встановлених в електричних печах опору. В реторту завантажують злитки магнію, і викачавши повітря , наповнюють аргоном після цього реторту нагрівають до температури 700С і починають подавати TiCl4 . Відбувається відновлення газоподібного TiCl4 магнієм:
TiCl4+2Mg=Ti+2mgCl2
Реакція супроводжується виділенням значної кількості тепла. За рахунок цього тепла при відповідній швидкості подачі TiCl4 в реакторі підтримується необхідна температура в межах 950-1000 С без додаткового нагрівання . Частинки відновленого титану спікаються а пористу масу -губку просочену магнієм і хлористим магнієм. Рідкий MgCl періодично зливають через отвір що в дні реторти . Титанова губка містить 60% Ті 30% Mg і 10% MgCL. Коли відновлено необхідну кількість титану, реторту охолоджують , виймають з печі й вибирають з неї губку так, щоб вона не контактувала з вологою атмосферою.
Залишки металевого та хлористого магнію відокремлюють від губки вакуумною дистиляцією в апараті , в якому створюють вакуум при температурі 900-950 С. Після охолодження апарату титанову губку дроблять і, якщо потрібно , пресують з неї електрод.
3.Отримання злитків титану.
Топлення титану пов'язане з певними труднощами , оскільки в рідкому стані він реагує зі всіма вогнетривами , а при
високих температурах взаємодіє навіть з азотом . У зв'язку з цим електродугове топлення титанової губки здійснюють у водоохолоджуваному герметичному мідному циліндрі -виливниці, яку на час топлення вакуумують. Наявність вакууму не лише запобігає оксидації титану , але й сприяє його очищенню від домішок (водню, вологи, магнію, хлористого магнію).
Іноді для отримання злитків використовують роздрібнену титанову губку. Тоді дуга горить між розтопленим металом і графітовим або вольфрамовим електродом, який піднімається в міру заповнення виливниці.
Щоб отримати високоякісний злиток, топлення повторюють двічі. Друге топлення відбувається у виливниці більшого діаметру з огляду на те що електродом слугує злиток першого топлення. Чистота титану після топлення становить 99,6-99,7%. Маса отриманого злитка від 500до 5000 кг. Злитки використовують для вальцювання, кування або штампування. Під час отримання стопів титану легувальні елементи додають до губки , що йде на перше топлення. У результаті дворазового топлення згадані елементи рівномірно розподіляються по злитку .
Виробництво титану й магнію здійснюють на одному заводі , оскільки хлористий магній що є побічним продуктом при виробництві титану , служить основним продуктом під час добування магнію. Водночас хлор з виробництва магнію використовують для хлорування титану.
Список використаної літератури:
Василь Попович "Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство"
Єфименко Г.Г "Общая металургия"
Loading...

 
 

Цікаве