海绵钛生产技术进展

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1、2010年2月云南冶金Feb．20l0第39卷第1期(总第220期)YUNNANMETALLURGYVo1．39．No．1(Sum220)海绵钛生产技术进展杨明，杨钢，唐仁杰，张玲(云南新立有色金属有限公司，云南昆明650100)摘要：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。关键词：海绵钛；还原；蒸馏；生产工艺中图分类号

2、：TF823文献标识码：A文章编号：1006-0308(2010)01--0045-05DevelopmentofTitaniumSpongeProductionProcessYANGMing，YANGGang，TANGRen-fie，ZHANGLing(YunnanXinliNonferrousMetalsCo．，Ltd．，Kunming，Yunnan650100，China)ABSTRACT：Titaniumspongeismainlyusedforpreparationoftitaniumanditsalloys，whichatewidelyuse

3、dforitsexcellentprop—erties，suchashighmeltingpoint，goodcorrosionresistance，highspecificstrength，nomagnetismandSOOn．Thispaperfocusesondescrip—tionofmagnesiumreduction—distillationprocessintitaniumspongeproductionandthelatestdevelopment．Theprocessandmechanismofti—taniumspongeformat

4、ion，productionprocess，andthecombinedequipmentofmagnesiumreduction—distillationprocessarealsodiscussedTheinfluencefactorsontitaniumspongequalityareanalyzedadditionally．KEYWORDS：titaniumsponge；reduction；distillation；productionprocess国内外在海绵钛生产领域取得了许多新成果，对进1引言一步推动钛工业的发展具有重要意义。钛在地壳中的含

5、量约为0．6％，占第9位。在2海绵钛制取已探明储量中我国占世界总储量的49％，居世界首位。通过与不锈钢、铝合金等材料的对比，发现海绵钛生产工艺是以高钛渣、石油焦和氯气为钛的比强度大约为不锈钢的3倍，为铝合金的1．3原料生产TiC1，再将TiC1还原生产海绵钛。制备倍⋯。钛及其合金是优秀的结构材料和功能材料，因海绵钛有很多方法。迄今为止，真正实现海绵钛生具有高比强度和耐腐蚀性而被称作“太空金属”和产工业化的只有Kroll法(镁热还原法)和Hunter“海洋金属”，在航空航天、海洋工程、电力、化工、法(钠热还原法)，这两种方法的比较见表1。冶金、汽车以及日常

6、生活中的应用将越来越广泛。随着采用Hunter法生产海绵钛的美国RMI(活性海绵钛工业生产起源于1947年的美国杜邦公金属工业公司)以及英国狄赛德钛公司的关闭，司，此后前苏联、日本、中国、英国等相继加入了现在Hunter法已经被淘汰，Kroll法占据主导地位。海绵钛生产行业。目前，生产上仍沿用“钛矿物全球目前仅有中国、日本、美国、俄罗斯、哈一海绵钛一钛材／钛合金”的工艺流程。近年来，萨克斯坦和乌克兰6个国家生产海绵钛，且生产工收稿日期：2009-07—14作者简介：杨明(1981一)，男，辽宁沈阳人，助理工程师。主要研究方向：海绵钛生产技术。基金项目：昆

7、科技字(09G)020002号452010年2月云南冶金Feb．2010第39卷第1期(总第220期)YUNNANMETALLURGYVo1．39．No．1(Sum220)艺全部采用Kroll法。工业生产海绵钛的工艺流程图见图1㈧。表1镁还原法和钠还原法的比较⋯Tab．1Comparisonofmagnesiumreductionprocessandsodiumreductionprocess工序，一个国家或企业海绵钛生产技术主要体现在还原蒸馏工艺上。2．1还原还原反应是一个复杂的多相反应，反应涉及到相变中的成核问题，成核的核心在反应过程中起重要作用J。

8、由于存在众多的核心同时成核和长大，后来的钛晶体的生长只能在原树枝状晶枝空隙中纵横