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鈦渣的特征和熔煉工藝

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦設備,鈦絲,鈦合金 發布時間:2014-5-16 12:44:13
渣的熔點隨其中TiO2含量的增加而升高,影響鈦渣熔點的另一個重要因素是它的還原度,即渣中Ti2O3與TiO2的比值。從Ti-O系統平衡圖看來,當O(m01)/Ti(m01)=1.76時,系統具有最低共熔點,隨著O/Ti比值的降低(即還原度的增大),系統熔點升高,當O/Ti=1.67時達到一個較高的熔點,可見熔煉鈦渣的終點最好在O/Ti=1.76左右。鈦渣熔體的粘度具有短渣的特性(見圖4—11)。在溫度高于熔點處于完全熔化的鈦渣熔體具有很低的粘度,一般在0.3×10_3~l×l0-3Pa·s之間。但當渣溫接近其熔點時,其粘度急劇增加。這是因為鈦渣的結晶溫度范圍很窄,溫度接近熔點時少量結晶固體析出懸浮在熔體中,使熔體變得十分粘稠。在熔煉高品位鈦渣時,其中含有少量高熔點的TiC和TiN,在出爐時這些高熔點物很容易析出,使鈦渣熔體的流動性變壞,造成出爐困難。為了保證順利出爐,在出爐前必須將鈦渣熔體過熱,使其具有較大的過熱度(即鈦渣實際溫度與其熔點之差),以免出爐過程的降溫而造成出爐困難。 

鈦渣的主要成分是TiO2,但還含有相當數量的低價錢氧化物,因而具有極高的化學活性,幾乎能與所有的金屬和非金屬材料發生作用。事實上鈦渣熔體能很快地腐蝕普通的耐火材料。所以,鈦渣的還原熔煉是在爐襯上掛上一層鈦渣本身固體層以保護爐體。這層鈦渣固體層的厚度是由供熱量與熱量經爐壁的熱損失之間的復雜平衡確定的。固體層的厚度必須合適,太薄會造成爐襯的腐蝕,產品受污染;太厚會給出爐造成困難。

渣的熔點高,熔煉過程還需要將其過熱,所以熔煉鈦渣要在高溫下進行,這就要求熱量必須高度集中在還原熔煉區。在設計鈦渣電爐時,電極極心圓直徑與電極直徑之比要設計得較小,一般這個比值在2.5~3.0之間,以保證在最小的容積內(3.5~4倍電極直徑的區域內)集中熱量進行還原和造渣。熔渣的沸騰會把電極淹沒。使電爐的瞬間電流急劇增大,極端情況下造成短路跳閘。熔渣的沸騰是引起鈦渣熔煉過程爐況不穩定的主要原因。在一次加料的間歇熔煉工藝中,鈦渣會經常發生沸騰,這就需要相應地改變電極的位置來減少它的影響。
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