生產(chǎn)過(guò)程

鈦是用Kroll工藝生產(chǎn)的。所涉及的步驟包括萃取、純化、海綿生產(chǎn)、合金制造以及成型和成形。在美國(guó)，許多制造商專門(mén)從事這種生產(chǎn)的不同階段。例如，有些制造商只生產(chǎn)海綿，有些制造商只熔化和制造合金，還有一些制造商生產(chǎn)最終產(chǎn)品。

提取

在開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)，制造商從礦山中獲得鈦精礦。金紅石可以以自然形式使用，而鈦鐵礦則經(jīng)過(guò)處理以去除鐵，因此它至少含有85%的二氧化鈦。這些材料與氯氣和碳一起放入流化床反應(yīng)器中。這種材料被加熱到1652華氏度(900攝氏度)，隨后的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生不純的四氯化鈦(TiCl4)和一氧化碳。雜質(zhì)是一個(gè)事實(shí)，純二氧化鈦沒(méi)有使用在開(kāi)始。因此，必須去除所產(chǎn)生的各種多余的金屬氯化物。

凈化

反應(yīng)后的金屬被放入大的蒸餾罐中加熱。在此步驟中，使用分餾和沉淀將雜質(zhì)分離。這個(gè)作用除去金屬氯化物，包括鐵、釩、鋯、硅和鎂。

海綿的生產(chǎn)

接下來(lái)，經(jīng)過(guò)提純的四氯化鈦以液體的形式轉(zhuǎn)移到不銹鋼的反應(yīng)器容器中。然后加入鎂，將容器加熱到大約2,012華氏度(1,100攝氏度)。氬氣被泵入容器，這樣空氣就會(huì)被抽走，防止被氧氣或氮?dú)馕廴尽ｆV與氯反應(yīng)生成液態(tài)氯化鎂。由于鈦的熔點(diǎn)高于反應(yīng)的熔點(diǎn)，這使得純鈦成為固體。

通過(guò)鉆孔將鈦固體從反應(yīng)器中去除，然后用水和鹽酸處理以去除多余的鎂和氯化鎂。由此產(chǎn)生的固體是一種叫做海綿的多孔金屬。

合金的創(chuàng)建

然后，通過(guò)自耗電極電弧爐，純海綿鈦 可以轉(zhuǎn)化為可用的合金。在這一點(diǎn)上，海綿與各種合金附加物和廢金屬混合。海綿與合金材料的確切比例是在生產(chǎn)前在實(shí)驗(yàn)室制定的。然后，這些物質(zhì)被壓緊并焊接在一起，形成海綿電極。

然后將海綿電極放入真空電弧爐中熔化。在這個(gè)水冷的銅容器中，電弧被用來(lái)熔化海綿電極形成錠。容器中的所有空氣要么被抽走(形成真空)，要么在大氣中充入氬氣以防止污染。一般來(lái)說(shuō)，鋼錠要再熔一到兩次才能生產(chǎn)出商業(yè)上可接受的鋼錠。在美國(guó)，大多數(shù)用這種方法生產(chǎn)的鋼錠重約9,000磅(4,082公斤)，直徑為30英寸(76.2厘米)。

鑄錠完成后，從爐中取出，檢查是否有缺陷。表面可根據(jù)客戶要求進(jìn)行調(diào)整。然后鋼錠會(huì)被運(yùn)送到成品制造商那里，在那里它可以被碾磨成各種各樣的產(chǎn)品。

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