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还原钛生产

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热还原法生产金属铝

2019-03-04 16:12:50

热复原法出产金属铝就是用、钾和镁等生动金属复原或它与氯化钠的混合融盐而得到金属铝。有镁热法和钠热法复原法两种流程。热复原法在铝工业开展的初期小规模出产。全世界用热复原法出200t金属铝。随后就为电解法所替代。

钛材生产工艺

2019-01-25 13:37:03

目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。  上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。    钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。  故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。  钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。  针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。  钛材生产的原则流程  钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等

碳热还原法生产铌

2019-03-04 16:12:50

在真空条件下用碳将Nb2O5复原成金属铌的进程,为金属铌制取的首要工业办法之一。有碳热直接复原法和碳热直接复原法之分。前者产出的是铌条,这种铌条可直接经电子束熔炼提纯制取高纯铌锭,用作超导和高温合金材料;或将铌条加工成铌材,用于电子、化工、冶金等工业部门。后者产出的是铌粉,这种铌粉用于制作电子工业用的电容器。碳热复原出产钽的办法与铌类同。 机理:因为碳对氧的亲和势大于铌对氧的亲和势,复原剂碳可与Nb2O5反响生成CO气体。碳热直接复原法的总反响式为: Nb2O5+7C=2NbC+5CO↑ Nb2O5+5NbC=7Nb+5CO↑ 碳热直接复原法的总反响式为: Nb2O5+5C=2Nb+5CO↑ 两种复原办法的总反响是通过一系列中间反响完成的,在不同的复原温度下会生成不同形状的贱价中间氧化物和碳化物,如NbO、NbO2及Nb2C等。首要的中间反响为: Nb2O5+5NbC=2NbO2+5NbC0.8+CO↑ 2NbO2+5NbC0.8=2NbO+2Nb2C+Nb+2CO↑ 2NbO+2Nb2C+Nb=7Nb+2CO↑ 依据碳与铌氧化物反响自由能改变数据核算的结果表明,Nb2O5、NbO2和NbO与碳的反响开端温度为1500~1750K。 在高温文高真空条件下可加快NbO2、NbO蒸发及使CO气体很多逸出,有利于复原反响的进行。如在约2273K温度和133Pa的CO气体压力下,铌中碳和氧的含量可别离降到≤0.5%和≤0.07%。所得复原产品再在高温、高真空下垂熔烧结或电子束熔炼进一步提纯,取得延性好的金属铌。 碳热复原法出产钽的反响机理与铌相同,但前者的反响温度稍高于后者,且中间产品有所不同。汉密尔顿(C.B.Hamilton)等以为,反响进程中只生成Ta2C等贱价中间碳化物,而不生成TaO和TaO2等贱价中间氧化物: Ta2O5+7C=2TaC+5CO↑ Ta2O5+12TaC=7Ta2C+5CO↑ Ta2O5+5Ta2C=12Ta+5CO↑ 碳热复原所得金属铌(钽)中的碳、氧、氮等杂质固溶体的平衡浓度与气体分压、温度有关,进步碳热复原温度和真空度能进一步下降金属中的杂质含量。 工艺:碳热直接复原法是先制取NbC,然后再用NbC将Nb2O5复原成金属铌;而碳热直接复原规律是以石墨粉为复原剂直接将Nb2O5复原成金属铌,工艺流程如图。  碳热复原法工流程图 碳热直接复原法包含铌的碳化和真空复原两首要环节。将Nb2O5按必定配碳比配入石墨粉,混合均匀后装入石墨皿中压紧,置于电阻加热的水平式石墨炭管炉中,选用接连推舟进料办法,推舟速度为10mm/min。在此进程中,Nb2O5碳化成NbC。为保证产品纯度和所需NbC粉粒度,出产上选用高温两次碳化的办法。第一次按缺碳约2%配料,第2次再补碳制取总碳含量约11.5%的NbC。碳化反响在约1573K温度下开端,但出产上选用2073~2173K的高温碳化准则,整个进程在流的复原性气氛中进行。真空复原是将NbC磨细至0.147mm粒级后,按过氧比约3%与Nb2O5混合配料;将混合配好的物料压成坯条,坯条上端穿入钼丝,并吊装于石墨坩埚上部的石墨条上,以避免复原时坯条的缩短曲折;最终在电阻加热的真空立式石墨炭管炉中进行复原。为保证复原彻底,选用分段保温的升温复原准则。 直接复原包含复原和氢化制粉两首要环节。将石墨粉按过氧比约3%与Nb2O5直接混合配料。混合配好的物料经压形后直接装入石墨坩埚中进行真空复原,在真空复原后的降温进程中通入使产出的金属铌条氢化,冷却出炉后破碎并脱氢后制得铌粉。 碳热直接复原法的出产能力比碳热直接复原法高2~3倍;回收率也较高,前者的总回收率为99%,后者为96%左右。碳热直接复原法铌条的杂质含量(质量分数ω/%)为:Ta0.13,Ti0.006,Fe0.03,Si0.01,Cu0.05,Na0.005,O0.1,N0.12,H0.002,C0.08。碳热直接复原法铌粉的杂质含量(质量分数ω/%)为:C0.025,O0.25,N0.03,Fe、Si、W、Mo、Al、Mg、Ti、H等均≤0.005。 有碳热复原法和铝热复原法出产金属铌之分,我国首要选用碳热复原法。碳热复原法用非金属石墨粉作复原剂,报价便宜,反响生成的CO气体可由真空泵排出,出产工序少,铌回收率比铝热复原法高,可达98%以上;产出的铌条可直接进行电子束熔炼提纯。但碳热复原法存在须用较宝贵的真空石墨炭管炉及电能耗费较大等问题。为此,设法进步复原设备利用率,添加炉产值,并下降电能耗费是碳热复原法的发展方向。别的,碳热复原法还可用于出产高压电容器级钽粉以及中压中比容电容器级钽粉。跟着金属铌的需要量增大,在扩大出产时亦可考虑选用铝热复原法出产金属铌。

煤基还原铁生产法

2019-01-04 11:57:16

近年世界钢产量随着亚洲特别是中国经济的快速发展而持续增长,现在的生铁主要靠高炉生产,而高炉生产效率的提高主要靠大型化,但伴随着增大的烧结设备和焦炉,也增加了对生态环境的污染。和高炉法类似的还原法生产中,典型如MIDREX法属于气基还原法,由于受天然气资源的限制难以在全球普遍推广,据此,神户制钢和美国Midrex公司共同开发成功煤基还原的FASTMET法、FASTMELT法和ITmk3法则具有以下优点:         (1)有利于节能和降低对生态环境污染;(2)投资和运行成本低;(3)对原料和能源的适应性广。以下对其系统介绍,以供参考选用。煤基还原铁生产法(1)煤基还原铁生产法的地位。从目前世界上的还原铁生产量来看,气基用块矿的MIDREX法和HYI法居首位,以粉矿为原料的CIRCOREO法、FIOR法和FINMET法等次之;而煤基用粉矿为原料的FASTMET法,FASTMELT法和ITmk3法则居第三位,以块矿为原料的SL/RL法和COREX法则居第四位,并已呈现出后来居上的趋势。        (2)其工艺流程如下:将矿粉和煤粉混合后用造球机制成球状团块,经干燥后加入环形炉内加热并还原。团块在炉内铺成1-2层,FASTMET和FASTMELT法为加热到1250-1350℃还原为还原铁后排出炉外;ITmk3法则在加热到1450℃并还原、熔融为粒铁后排除炉外。FASTMET法将高温还原铁冷却后制成低温原铁的DRI成品,或者趁热将高温还原铁压成更大团块的HBI成品,以便对外出口海运途中不至于因氧化而发热,从而有利于扩大直接还原铁的市场。FASTMELT法则将是将从环形炉出炉的高温还原铁趁热装入熔化炉制成铁水。ITmk3法则将在环形炉和渣分离的粒铁与渣一块出炉后,再经过磁选机将粒铁选出为成品。         (3)煤基还原铁生产法的反应过程。首先以FASTMET法为例对团块在环形炉的反应简介如下:含碳团块在炉内加热至700-1400℃,氧化铁被所含碳还原而产生CO在炉内燃烧并成为主要热源,同时并加入15-20%的辅助燃料,采用LNG、LPG、COG和重油均可。主要的还原反应式为:Fe3O4+4C=3Fe+4CO,Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2,Fe2O3+3C=2Fe+3CO,Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,C+CO2=2CO。由上可以看出,由含碳团块产生的CO可充分燃烧使碳的使用率增高,从而可降低能耗和CO2的发生量。且还原过程仅6-12分钟,还原结束后即冷却至1000-1200℃出炉。由于反映过程非常短,故开炉、停炉及调整产量均较为方便。而FASTMELT法则将出炉的高温还原铁直接加入熔化炉化为铁水,为降低熔化过程的负荷,应按固体还原的最大限度适当延长在环形炉的还原时间,ITmk3法除在环形炉内加热到1450℃外,从时间上务必保证渣铁分离。经试验炉分段取样观察,固块入环形炉3分钟后,固块部分被还原但中心尚未还原,5分钟后一部分开始熔融,6分钟后基本熔融,9分钟后熔融的铁和渣完全分离。

真空碳还原法生产金属铌

2019-01-07 17:38:11

真空碳还原法是目前国内外生产金属铌的主要方法之一。该法是利用碳对氧的亲和力大于铌对氧的亲和力,用碳作还原剂还原Nb2O5生产铌条。其优点是产品收率高(>96%),还原剂便宜,生产成本低,没有钠还原等方法的副产物需要湿法处理的问题,可获得较高纯度的铌条和金属粉。工业上有直接碳还原和间接碳还原两种工艺。前者是用碳直接还原Nb2O5,反应温度为1800~1900℃,总反应式为:   Nb2O5+5C=2Nb+5CO       直接碳还原生产出的铌呈海绵状,其表面积较大,金属杂质和氮含量较低,有利于铌粉的比容量。因此该工艺适于生产电容器级铌粉。间接碳还原是先制备碳化铌,再用碳化铌作还原剂还原Nb2O5。反应为:   Nb2O5+7C=2NbC+5CO Nb2O5+5NbC=7Nb+5CO       间接还原的特点是设备生产能力大,工艺稳定,制得的金属铌条比较致密,外形尺寸比较规矩,适于做铌条、铌锭和铌加工材。       为了降低还原温度,碳还原需在真空条件下进行。这是因为碳还原Nb2O5实际上是阶段反应,有的起始反应温度达2680℃,但在真空中当CO分压为10-6Pa时,起始还原温度仅为1271℃;此外真空还有利于除去氧、氮和低熔点的Si、Fe等杂质,使设备的石墨容器免受氧化。实际生产时还原温度一般保持在1800~1900℃。温度过高,电能消耗大,且易损伤碳管。碳还原一般在真空碳管炉内进行。

硅热还原法生产工艺

2019-03-04 16:12:50

流程概述     硅热复原法是以白云鄂博的稀土富渣、稀土精矿渣或稀土精矿等为稀土质料,75硅铁为复原剂,石灰为熔剂,当炉渣含氟量最低时,也参加萤石为辅佐熔剂,在电弧炉内制备稀土硅铁合金的办法。     国外多选用稀土氧化物、氢氧化物、稀土精矿球团[16,17]等为质料,复原剂有硅铁、、硅锰、铝粉或其他复合硅合金,也有参加的,熔剂是碱金属和碱土金属的盐类或氧化物。     图1扼要描绘了我国硅热法出产稀土硅铁合金的工艺流程。     表1列出了当时我国稀土硅铁合金的国家标准。   表1 稀土硅铁合金化学成分要求(GB4137-84)牌   号化学成分/%RESiMnCaTiFe不 大 于FeSiRE21 FeSiRE24 FeSiRE27 FeSiRE30 FeSiRE33-A FeSiRE33-B FeSiRE36-A FeSiRE36-B FeSiRE39 FeSiRE42 FeSiRE4520.0~<23.0 23.0~<26.0 26.0~<29.0 29.0~<32.0 32.0~<35.0 32.0~<35.0 35.0~<38.0 35.0~<38.0 38.0~<41.0 41.0~<44.0 44.0~<47.040.0 45.0 43.0 40.0 40.0 40.0 39.0 39.0 39.0 37.0 35.04.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.0 3.0 3.05.0 5.0 5.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.0 3.0 3.03.5 3.5 3.5 3.5 3.5 1.0 3.0 1.0 3.0 3.0 3.0余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量       钇基重稀土硅铁合金是我国20世纪70年代初开发的一个种类。钇基重稀土硅铁合金作为铸铁球化剂,也和轻稀土元素相同,除了具有激烈的脱氧脱硫作业外,还能使石墨化,进步铸铁的耐性与延展性。钇基重稀土的抗球化阑珊才能特别强,它在大断面铸铁件、稀土耐热钢以及铸铁焊条等范畴运用,弥补了轻稀土球化剂功能的缺乏。  稀土富渣石灰75硅铁       ↓  电弧炉  ↓  别离罐              冷却  ↓ ↓ 二次渣 稀土硅铁合金↓ ↓渣场 破碎包装  ↓  入库     (1)对原材料的要求     稀土富渣  为进步稀土收率和产值,要求REO≥12%,MnO≤2%,Fe≤1%,P2O5<1%,碱度为1.0±0.2,不得有显着的铁皮搀杂及砂土等,粒度为10~250mm。     石灰  要求CaO>85%,其他按炼钢用材料要求,粒度大于50mm,禁止粉石灰入炉。     硅铁  按国家标准75硅铁,含硅量大于75%,块度不大于150mm。     (2)配料  按所要求出产的稀土硅铁合金的化学成分,以炉料的化学成分为根据,按炉装入量核算出稀土富渣、硅铁、石灰量组成批量。炉料间的相对配比,随各种因素(如合金档次,各质料成分改变等)的改变而改变。经过长时刻的出产实践,现已总结出来几个经历公式。     ①稀土富渣与复原剂比(简称渣剂比)是断定稀土富渣配比的主要参数,可按下式核算:                                                 A·(R)·f=C·[R]·g                     [1] 这一公式可写成:                                                  A/C=g·[R]/f·(R)                        [2] 式中  A——稀土富渣量,kg;       C——含硅量,kg;      [R]——合金中稀土金属含量,%;      (R)——富渣中稀土氧化物含量,%,换算成稀土金属需乘以0.835;       g——合金率,即产出的合金与参加的硅铁质量比,可根据经历断定,%;       f——稀土回收率,%。     ②碱度与石灰。出产实践证明,按式(1)表明的配料碱度保持在3.0~3.5,出炉前的终渣碱度应在2.0~2.5为宜。  SiO2+2 C ==== Si+2CO        (1)  碱度=A[CaO]-1.47[F2]+B[CaO′][3]A[SiO2]+B[SiO′2]    式中  A——稀土富渣量,kg;       B——石灰量,kg;     [CaO]、[F2]、[SiO2]——CaO、F2、SiO2、在稀土富渣中的含量,%;     [CaO′]、[SiO′2]——CaO、SiO2、在石灰中的含量,%。    3MgO+2Si(1)====Mg2Si(1)+MgO·SiO2(1)              (2)        由式(2)可核算出石灰参加量。此公式适用于稀土富渣,假如运用稀土精矿渣为质料时,因为稀土氧化物也是碱性氧化物,当其含量大于30%,应对式[3]进行恰当批改,出产一一般选用的渣灰比经历公式是:                    B=(0.5~1.0)A                     [4]       稀土精矿渣宜选用低限,稀土富渣运用高限。     (3)冶炼工艺操作     ①加料熔化  送电前,应查看炉子机电设备、炉衬等是否正常,必要时要进行处理和修补。用大电压小电流送电起弧,当3个电极均有电流时即可进行加料。稀土富渣和石灰可由炉顶部两个加料漏斗参加,富渣和石灰替换进行放料;也可手艺参加。新炉壳容积小,可分两批放料,直到把悉数配料加完。石灰应尽量加在炉子中心区。电流一般安稳5min左右,即可将电流增加到变压器的答应值,以加快熔化。在熔化过程中,要勤推料,不断将炉内四周的未熔料,面向炉子中心的高温区。     ②复原  当炉料熔化约70%~80%时,即可停电抬起电极(也可不停电操作),将炉内四周未熔料面向中间,将凝结的大块打碎,最好拌和一下,使炉温各部成分均匀。然后,向炉心参加硅铁,尽量把硅铁加到高温三角区。如有硅铁显露液面,要及时把它压下,以削减硅铁烧损。此刻,可以用低电压大电流送电,使硅铁快速熔化,但应留意不要形成渣下金属过热。     在升温过程中,要留意炉顶逸出炉气的色彩和浓度改变及熔体液面状况。假如炉气由黄褐色,逐步变成灰白色,最终为蓝色,并观察到电极周围的渣面触摸处不断翻滚时,表明硅铁现已化完。渣温达1350~1400℃时,即可停电。抬起电极将炉体后倾必定视点,向炉内刺进中性气体管进行拌和,气体压力0.2~0.4MPa。开始时送风量要小,把风管刺进上部渣层试搅,以防俄然激烈拌和形成跑炉。逐步加大压力,把拌和管下插,视炉内反响欢腾状况前后倾动炉体,拌和方位随时改变,不留死角,要求炉内一直激烈欢腾而不溢渣。在拌和过程中炉内反响生成的气体很多逸出,焚烧旺盛,火焰由黄褐色变为灰白色,最终变成白色。一般火舌从电极孔穿出很高,当火焰下降欢腾削弱即可完毕拌和。拌和时刻一般为5~15min,长短由熔体量决议。取样分析后,决议是否持续拌和或出炉。     ③出炉  当炉前分析合金中稀土含量到达要求档次时,选用高电压中级电流提温至1350℃。出炉前先把门坎用石灰和焦粉垫起,使炉体趋于水平,停电3~5min,使渣铁很好别离。翻开出铁口,先将大部分炉渣放入渣罐,此刻,倾炉有必要缓慢,避免带出合金,然后将剩下炉渣和合金放入另一罐中,将合金彻底放出。出炉后将罐吊至规则地址冷却。冷却时刻表为4~6h。当合金冷至400~600℃时,即可翻罐。放完合金后把炉子康复到正常方位,进行下炉的送电起弧加料。    参 考 文 献    16、B.п.зaйko дp.,CMaль.1983,6:37    17、л.B.Cлeпobaдp.,CMaль.1983,1:25

钠热还原法生产金属钽

2019-03-05 12:01:05

钠复原法生产出的钽粉粒形杂乱,比表面积大,适于制取各种钽电容器,因而成为国内外最广泛选用的办法。通常以K2TaF7为质料,以作复原剂。为了进步钽的纯度和细化钽粉颗粒,复原前将K2TaF7在氩气维护和在325~375℃下进行活化处理,以除掉杂质和进步K2TaF7晶体的活性。用铜或不锈钢丝网或金属陶瓷过滤器过滤或真空蒸馏等办法除掉其间的和等有害杂质。复原温度为840~925℃,而的熔点为97℃,沸点883℃,因而参与反响的既有液态钠,又有气态钠,反响速度极快。首要反响为:   K2TaF7+5Na=Ta+5NaF+2KF       反响的比热效应为-1250kJ/kg(液态钠)和-2295kJ/kg(气态钠)。K2TaF7的熔点为775℃,因而反响一经激起便主动进行,并将反响物加热到900~1000℃。为操控反响速度不至于过火剧烈,防止发作炉料喷溅或爆破等不良后果,反响时参加稀释剂NaCl、KCl或NaF、KF,以下降熔盐温度(熔点),使反响操控在较平稳的840~925℃范围内以操控晶粒兼并长大进程。复原生成的海绵状钽物料,用纯水或酒精处理,除掉残留的,然后用热水浸洗以除掉残留的K2TaF7,再用洗以除掉Fe、Ni、Cr等金属杂质,最后用HF酸处理除掉硅和因水解生成的氢氧化钽。全流程钽回收率为90%~94%。

钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分新工艺

2019-01-04 11:57:12

2010年7月3日,由四川龙蟒集团开发的“钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分新工艺”通过了工业化试验研究成果鉴定。本次鉴定会由四川省科技厅组织,由来自北京科技大学、东北大学、北京有色金属研究总院等国内从事资源综合利用的知名院士、专家组成了权威的鉴定委员会,并由中国金属学会理事长、工程院院士翁宇庆担任鉴定委员会主任。鉴定委员会专家通过现场实地考察、认真审阅技术研究和工业化试验报告、第三方检测报告,通过严格的技术答辩,对该成果给予充分肯定与高度评价。鉴定委员会专家一致认为,四川龙蟒集团开发的“钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原-—电炉深还原、熔分”工艺路线,优化了还原控制参数,从根本上解决了现有高炉流程无法回收钒钛铁精矿中钛资源的难题,实现了从钒钛磁铁矿中全面回收铁、钒、钛、铬的目标,全流程回收率达到钒86%、钛99%、铁97%、铬80%的水平,属于钒钛磁铁矿综合利用领域的重大突破性创新技术,对转底炉直接还原应用于复合矿综合回收有益元素提出了方向,具有广泛的推广价值,项目成果达到了国际先进水平。       我国攀枝花—西昌地区蕴藏有丰富的钒钛磁铁矿资源,其中钛资源占全国储量的93%,居世界第一位;钒资源储量占全国储量的63%,居世界第三位。但是,高炉冶炼作为目前国内处理钒钛磁铁矿唯一产业化技术,能回收利用的仅是钒钛铁精矿(钛磁铁矿)中的铁、钒,对其中的钛只能丢弃。而国外目前处理钒钛铁精矿的工艺也无法实现对铁、钒、钛的同时利用。从七十年代起,就如何合理开发利用这一宝贵资源,人们一直没有停止探索和试验研究。以我国为例,在方毅副总理的关心支持下,在上个世纪60~80年代,我国曾组织全国的科技力量进行攻关,但由于钒钛磁铁矿的矿物结构非常复杂,造成与与高炉流程相比,经济上不合算,经过几十年的攻关,最终都无法实现产业化。

钛金铝型材生产工艺介绍

2019-03-01 10:04:59

铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理。    电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。    铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含:    1、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止;    2、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。

钛在滨海石油生产中的应用

2019-01-25 13:37:03

事实表明,在滨海石油生产中使用钛及其合金具有10大优点:比强度高;耐蚀性优异;弹性模量低;疲劳性能好;易于冷成形;容易焊接;合金种类多;费用稳定;重量轻.已经大量生产和投放市场.虽然在过去5a里,钛及其合金的最终产品和市场发生了重大变化,但全世界的钛产量保持相对稳定.冷战结束后,军工用钛大量减少,从而为钛及其合金在滨海石油生产中的广泛应用创造了极好机会,这个问题已经引起国内外有关工业部门的注意,其前景是非常光明的.    已经用于和正在考虑用于滨海石油生产的钛及其合金如下见表1.           表1 用于和正在考虑用于滨海石油生产的钛及钛合金种类 成分                           最低屈服强度/MPa         用途 工业纯钛                          127                板式换热气 工业纯钛                          276                管式换热气,海水管道 Ti-0.3Mo-0.8Ni                    345     管式换热气,临时管道与电缆,横梁,立管,输送管线 Ti-3Al-2.5V                       483     横梁,临时管道与电缆,立管,输送管线,增压装置管道Ti-3Al-2.5V-0.05Pd                483     横梁,立管,输送管线,管道 Ti-6Al-4V ELI(最大氧含量为0.13%)  759     钻井立管,生产和输出立管,锥形应力街头,紧固件 Ti-6Al-4V-0.05Pd                  827     锥形应力街头,生产和输出立管 Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo(β-С)              紧固件,带管的生产装置,各种工具     由此可见,在滨海石油生产中所使用的钛材中,既有强度比较低的工业纯钛,也有高强度和可时效的钛合金.    随着石油开采深度的增加,滨海石油开采设备将需要重量较轻、强度更大和耐蚀性更好的材料,以保证其靠性,延长使用寿命.    在低压水系统中,工业纯钛已取代6Mo奥氏体钢,主要用在顶部,用钛原因是安装费用低可以经受高达90℃的缝隙腐蚀.    海底开采石油用的高压采油管已经采用了钛材,旨在减轻重量、降低成本和避免破坏.    人们正在研究利用Ti-3Al-2.5V合金制造软蛇管;据报道,国外已经建立了少量的这种装置,目前正在进行评价;此外,还考虑了其它一些用途,其中包括需要比工业纯钛强度更高的场合.    现在,φ38mm的Ti-6Al-4V ELI合金无缝管材,在海底管道获得了应用.    统计数字表明,迄今已有数百万磅钛及其合金加工产品应用在滨海石油开采中,随着用途的不断扩大,这一数字还会继续提高.从重量、强度和抗腐蚀能力的角度出发,选用钛及其合金是唯—明智的选择.    在美国大陆石油公司的Heidrun TLP工程中,指定采用钛钻井立管,这种立管的直径约为508mm,整个长度为12192mm.它由3部分组成,中心部分是普通的管道,而两端部分则是锻造和机械加工的,其材质是Ti-6A1-4V ELI钛合金.    Heidrun工程平台上探孔的内径为900mm,它是冷成形后焊接而成的,与其相连的配件和管道也是用工业纯钛(Qr2)制造的.    英格兰的Bunting钛公司加工了钛输送管道,用钛输送管道取代带有橡皮衬里的碳钢输送管道,其重量减轻80%,从而降低了支承构件的重量,也提高了耐蚀能力.    在Norskc Shell的Troll工程中,使用了直径为1016mm的气/水换热器管,这种由工业纯钛(Gr.2)制成的管子需要具有100年以上的工作寿命周期.据报道,位于挪威Permascand的一家公司采用冷成形—焊接方法生产了这种管材.    位于美国得克萨斯州休斯顿市的Cooper-Cameron石油工具有限公司利用Ti-6Al-4V ELI合金挤压生产一种立管,投入Green-Canyon工程,所用管材的直径为295mm和346mm,长度为10668—11582mm.有报道说,这套装置已经在1995年5月份开始运行.    Mobil的Stariord‘A'工程中安装了工业纯钛镇流水系统管道构件.由直径为457mm的工业纯钛焊接管取代了碳钢管.此外,还可以利用工业纯钛制造顶部阀门.    国外一些公司在滨海石油生产中使用钛及钛合金的概况如下: 用 途                                 材 料 应用接头                              Ti-6Al-4V ELI 灭火用水系统                          工业纯钛 海水排出口管接头                      工业纯钛 钻孔立管                              Ti-6Al-4V ELI 水镇流系统                            工业纯钛 管街头                                工业纯钛 贯穿管接头,海水入口/出口             工业纯钛 GBS水镇流系统                         工业纯钛 增压泵管线                            Ti-3Al-2.5V 支撑系统管件                          工业纯钛 水管                                  工业纯钛 海水提升管                            工业纯钛 氯化处理系统                          工业纯钛  泵,箱,阀,管                        工业纯钛 板式换热器                            工业纯钛 管式换热器                            工业纯钛 电解电极                              工业纯钛 管道及其配件                          工业纯钛 检修孔                                工业纯钛 加工的导管                            工业纯钛