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钛材设备百科

牙科用钛材

2019-01-25 13:37:11

金属钛以钛矿石的形成藏于地壳中,其蕴藏量极为丰富,约有15.2亿吨。钛的储量在各元素中占第9位,在金属元素中仅次于铝、铁、镁而排列在第4位。我国钛储量约为4.8亿吨,居世界之首位,这为我国开展钛的应用研究,特别是对开展钛的口腔修复工作提供了极为有利的条件。       工业用钛有纯钛和钛合金。纯钛有4个牌号(中国牌号有TA0、TA1、TA2、TA3)。钛合金则有20余种,而且根据应用的需要不断地有新型钛合金问世。       纯钛用于口腔修复可保持极好的生物相容性,并具有一定的强度,适合制作义齿基托、腭杆、舌杆、全冠。制作卡环和支托时应保证一定的宽度和厚度,否则容易折断。       为了提高钛材的强度,降低熔点,保证义齿支架的质量,可选用钛合金。最常用的钛合金是Ti-6Al-4V、此外还有Ti-13Cu、Ti-25Pd-5Cr、Ti-20Cr-0.2Si等。Ti-6Al-7Nb,美国开发的Ti-18.6Co和Ti-25Ag,我国西北有色金属研究院开发的Ti-Zr-Al-Mo(Ti-75),都具有很好的生物相容性。但上述合金中仍含有对人体有害的元素Al和V。而最有发展前景的钛合金是Ti-Zr合金,Zr元素也是对人体无害的。

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

钛材高价原因之探讨

2019-01-25 13:37:06

钛为轻金属之一,近十余年来成为新世代受瞩目的高级材料。目前在全球的钛材市场,仍以传统的航天及工业等用途为主,钛除了有质轻(比重4.5,远小于钢铁的7.8~8.1)的特性之外,其它如:导电、耐热及防蚀方面也都因其较佳的特性而有独特的用途,如:海水淡化用的管线/冷凝器、机车用排气管等都是钛材应用十分成功的地方。在目前信息电子产品应用轻金属作为机壳构件的热潮中,钛金属(包括钛合金)由于其具有高强度、高耐蚀性及极佳的表面质感,看起来应是十分适合用来作为可携式信息电子产品的机壳材料,因此也一直都是深受瞩目的材料,其应用产品也都不断地在高阶产品有应用例,如:相机、笔记型计算机及手机的机壳等)。但由于钛材的成本高昂直接导致加工后的制品价格亦较高,以手机的机壳为例,若以工程塑料制造,则制品一整套的手机机壳通常只须3~5美元(新台币约100~170元)就可完全涵盖,钛/钛合金制品每一件(piece)的价格则高达新台币约150元以上,不仅远高于铝合金制品,也较镁合金制品高甚多,为目前各种常用的结构材之最高者。因此钛材在3C产品方面,通常只被用于高阶的3C产品,如:高阶的手机/笔记型计算机、高级相机、纪念品等高档产品,这是钛/钛合金制品难以普及的最大原因。到目前为止,基于成本理由,系统业者尚无法将其应用至中阶及以下的产品。     钛/钛合金制品为何如此高价,其主要原因为钛材的成本高昂,以手机的机壳用的高级钛板片材而言,每公斤的价格通常高达新台币约1,000元以上,相较之下,镁合金压铸锭的价格,每公斤仅约新台币约80元,差距甚大。钛材的成本如此高昂,主要原因为:钛金属的提炼/精炼及板片制造成本较高,导致其金属素材成本(指:锭、板/片、棒/线、型)较常用的钢铁及铝合金材料为高;表一为钛金属与钢、铝的制造成本的比较,显示钛金属自原料矿的处理、提炼至金属、精炼至压延锭、压延至薄片,每一阶段的制造成本都比钢、铝的成本高甚多,导致其板片材的成本自然居高不下。     钛板片材的成型加工(铸/锻/挤)成本也不比钢铁、铝/镁合金及塑料材料便宜,因此钛金属的制品价格常比钢铁、铝/镁合金及塑料高甚多,这在处处讲求成本的商业世界十分不利,此为钛金属在商业应用上最大的障碍,尤其钛薄板及镁板的价格实非一般的产品所能承担。     目前虽然有全球各地的钛合金专家在倾全力研究,但迄未有良方可以降低钛/钛合金制品的价格,因此钛在3C产品上的应用在中短期内难以看到其大幅度的开展。

钛材在湘澧盐矿的应用(一)

2019-02-18 10:47:01

湖南省湘澧盐矿     湘澧盐矿规划出产才能为年产30万吨精盐,3万吨芒硝。1977年3月份开端,运用钛材制作制盐、提硝设备和盐浆管道,并在出产上正式运用,不只延长了设备运用寿命,减少了设备换修次数,降低了出产成本,并且改进了出产条件,提高了盐硝质量,获得了显着的经济效益。    钛材运用的状况    湘澧盐矿属硫酸钠型盐矿,出产用质料卤水,首要成份是氯化钠、硫酸钠(见表1)。    1982年湘澧盐矿卤水均匀成份见下表l    除出产真空盐外,为保证盐质,还要提取芒硝。原规划因受其时条件约束,没有更多地从质料上考虑防腐问题,所以出产的首要设备及工艺配管,大多选用碳钢。1972年1月正式投产后,第一年腐蚀问题还不杰出,跟着时刻的推移,蒸腾罐的加热室、蒸腾器、换热器及盐浆管道等因为质料卤水中氯化钠、硫酸盐的腐蚀及结晶盐粒的冲刷磨蚀,呈现了显着的跑冒滴漏,设备完好率下降,影响到正常出产,乃至被逼一度停产。其时依据兄弟厂矿的经历,也曾作过阴极保护实验,但是作用不显着,设备腐蚀问题未能处理,成果73年比72年盐产值下降3.11%,74年又比73年下降22.06%,年产值只达6万多吨。今后虽经采纳许多办法,但跑冒滴漏现象有增无减,设备上缀满盐垢,一些泵和管道裹上麻袋,以防漏泄物直接喷出。其时人们描述制盐出产是:“林海雪源,干疮百孔,披麻戴孝,云雾山中”。出产条件如此恶劣,产值上不去,质量也达不到要求,74年末盐矿选用1Crl8Ni9Ti不锈钢做盐浆管、预冷器、蒸腾器管,一起将加热室及花板悉数选用钢材代碳钢。75年3月开端连续替换加热室管、板,不料铜管加热室还未悉数换完,刚换上仅半年的不锈钢盐桨管又被腐蚀穿孔,其他改用不锈钢的部位,防腐作用也不抱负。后来从出国考察报告中了解到,国外真空制盐设备及工艺管道多选用蒙耐尔合金,它的特点是耐腐蚀功能好,可连续出产,不必月检。盐矿党委以为要使制盐出产由被迫变为自动,有必要从挑选质料着手,处理设备防腐问题。75年3月盐矿领导到轻工部请示汇报,在评论会上食物局盐处的同志介绍了冶金部有色金属研讨院关于钛材民用推行经历,并主张研讨试用。9月中旬,盐矿建立了钛材领导小组,拟定了作业方案,收集了有关技能资料。冶金部将湘澧盐矿列为真空制盐工业推行运用钛材重点单位,并去函冶金部广州有色金属研讨院,请他们在技能上予以协助。在此基础上,盐矿提出50吨钛材运用订购方案,并与宝鸡有色金属加工厂、签定了钛管、钛板及钛铸件订购合同。为钛材的试用作业发明了较好的物质与技能条件。    1977年头,盐矿建立钛设备制作专门出产班组,经过共同努力,先后制作了钛材蒸腾器5台,预冷器4台,预热器6台,加工了钛冷冻泵4台,钛叶轮、钛弯头、钛法兰上百件,安装了各种不同管径的钛盐浆管440米,连续投入出产运转,从七七年三月份起,钛材就在盐、硝出产中正式推行了。选用钛材的依据    据资料报道及有关出国考察报告介绍,国外真空制盐设备上首要选用不锈钢316L和蒙耐尔合金作为耐腐蚀材料,运用作用杰出。美国、日本和西欧各国还很多运用工业纯钛制作各种海水淡化设备,耐氯化物溶液腐蚀的各种换热器。因为钛材在各种浓度的氯化物溶液中具有极高的耐腐蚀功能,因此钛设备以用材少、重量轻、功率高而获得较好的技能经济效益。    为了处理设备的腐蚀问题,近几年来,国内有部分盐矿也用B10、B30铜镍合金作加热室管材,获得了较好的作用。但因为我国铜镍资源比较缺少,很多运用此种材料还存在必定的困难。为此有必要寻觅更适合我国资源条件的新的抱负的耐腐蚀材料。    在制盐提硝的出产过程中,作业条件比较复杂,在介质成份方面作为首要腐蚀介质的卤水中,所含盐分以氯化钠为主,一起也含有硫酸钠,硫酸钙、硫酸镁;卤水在蒸腾罐内的浓度呈保和状况,在顶水洗罐时又被稀释;在首效罐中温度可达139℃,而在冷冻提硝时老卤温度又降到一2—4℃,一起在管道中盐浆、硝浆又以不同的速度活动。所以寻觅的材料有必要满意上述作业条件的要求。    依据近十多年来国内外对工业纯钛的研讨的运用标明,钛材是在盐硝出产中能比较全面满意上述要求的一种抱负材料,因为:    1、实验室及出产实践证明,钛在不高于140℃的范围内,在各种浓度的氯化钠溶液中几乎是不被腐蚀的,比不锈钢316L和铜镍合金等都有高得多的耐腐蚀功能。    2、钛在高流速的介质中(含氯化钠)也具有很高的耐腐蚀性,因为钛具有敏捷修正其保护性氧化膜的才能,所以钛的耐腐蚀功能极强。    3、钛在硫酸钠溶液中和气、中的耐腐蚀功能也是杰出的,在各种温度、浓度下腐蚀速度小于0.13mm/年。    4、工业纯钛对触摸腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等都不灵敏。    5、钛因为表面氧化膜的浸润性很差,表面润滑而又无腐蚀,因此表面不易结垢,比其它金属要好。尽管钛的导热系数与不锈钢类似(导热系数为14千卡/平方、小时、℃),但钛耐腐蚀性好,能够挑选更薄的管壁,表面不易结垢,一般不会生成阻碍传热的膜状尘垢物,所以钛的传热功率是很高的。国外实验证明,钛的传热系数挨近水兵黄铜,适合于作热交换器材料。    75年9月,湘澧盐矿经过20多块钛试片实验,别离挂在蒸腾罐上循环管、盐浆泵出口、循环泵出口、蒸腾器、硝浆泵出口等处,经三个月出产运转,试片上没有腐蚀痕迹,表面亮光,证明在我矿详细的卤水成份、浓度、温度、压力等出产条件下,工业纯钛的功能是杰出的。

钛材在湘澧盐矿的应用(二)

2019-02-18 10:47:01

钛材运用作用     钛材在湘澧盐矿的运用以来,收效是明显的;(见表2)    1、延伸了设备的运用寿数,削减检修次数,节省能源,添加有用出产时刻。例如,芒硝车间的冷冻泵(6SH一6型)曩昔是用铸铁的,每三个月替换一次,叶轮寿数仅一个月。换上钛泵后,运转近6年,未发现腐蚀,仅叶轮稍有机械磨损,每年只需补焊一次,其他部位与装置时相同。又如蒸发器,运用5年未发现腐蚀,一起钛管还充分发挥了管壁润滑,不易结垢的优越性,洗蒸发器(洗罐)时刻可削减二分之一,下降了能耗,添加了有用出产时刻。再如,盐浆输送管,碳钢管用2个月,不锈钢管用6个月都产生点蚀、穿孔等现象,而钛管运用5年多尚无腐蚀,并且表面还保存有原雪白光泽。此外,其他凡用钛材的当地,设备及部件运用寿数,均比碳钢延伸数倍至数十倍,从根本上处理了盐硝出产中的跑冒滴漏现象,车间相貌为之一新。    2、运用钛材在经济上合理。为削减设备、材料费用,下降出产本钱供给了有利的条件。运用钛材一次出资虽较多,但从久远、从全面看,是经济的。例如,钛盐浆管,我矿77年5月开端,至今已装置Ø108*3,Ø89*3 等盐浆管道440m,运用5年多未发现腐蚀,还可运用多年。而不锈钢盐浆管运用寿数仅半年,从材料费用上看,以每m一次出资计:不锈钢管Ø89*4,152元/m(Ø108X 4.5,208元/m);钛材Ø89*3,445元/m,(Ø108*3,544元/m),钛材管运用5年多,未发现腐蚀,假如不锈钢管则需替换11次,计出资1672元(2288元),是钛材出资的3.76倍(4.2倍)。即运用钛材盐浆管,一年半即可回收一次出资。又如钛泵,77年3月芒硝车间开端用6SH-6钛冷冻循环泵,已运转5年零八个月未发现腐蚀,原用6SH-6铸铁泵运用寿数仅3个月,钛泵一次出资4770元/台,铸铁泵585元/台,如运转5年零8个月需替换铸铁泵22台,即需求投12870元,是钛泵一次出资的2.7倍,即运用钛泵2年零2个月即可回收一次出资。再如钛蒸发器,碳钢设备1.5万元/台,运用寿数10个月,钛材设备25万元/台,77年10月开端运用,至今完好无缺,预汁还能够运用10年,以运用寿数15年核算,可少用碳钢设备18台,合资金27万元,除掉钛设备一次出资外,尚可节省资金2万元。     钛材报价是不锈钢的4-5倍,但其比重仅为不锈钢的二分之一(钛比重4.51g/cm3,不锈钢比重7.93g/cm3),相同规格的设备,钛材比不锈钢材料用量削减一半。这样,钛材实践报价只要不锈钢的2-2.5倍。因为钛材耐腐蚀性强,制作设备时,在满意规划压力的前提下,材料厚度可适当选薄一些,也可节省出资。因为钛制品运用寿数长,削减设备更新费用和频频的检修费用,实践上节省了开支,下降了本钱。    湘澧盐矿已运用钛设备、钛铸件、钛盐浆管道共约60吨,与原运用碳钢、不锈钢、铜材比较,每年可节省设备替换费用35万元(钛设备按估计运用寿数核算,钛铸件和盐浆管道按已运用时刻核算)。假如加上因削减设备修理而节省的人工费用及辅助材料费用,以及添加产值,下降本钱的收益,其经济效益就愈加明显。    3、为进步盐、硝产品质量发明了有利条件。曩昔芒硝车间冷冻体系的首要设备腐蚀严峻,出产极不正常,芒硝产值低、质量差。向制盐车间供给的精卤达不到要求,以致产品精盐中含芒硝量超越部颁标准要求,严峻影响产品质量和厂商诺言。改用钛材设备、盐浆管道后,腐蚀问题基本处理,加上工艺及设备的技能改造,加强厂商管理,出产逐渐走向正常。芒硝产值的进步,满意了制盐出产需求的精卤,因此确保了精盐质量。81年精盐,一级品率到达73.85%。消除了三级盐,1982年精盐一级品率上升到93.93%。雪牌精制盐81年被评为湖南省优质产品。一起,芒硝质量也大进步,产品由滞销变为热销,求过于供。芒硝81年均匀硫酸钠含量上升为98.86%(其间出口无水芒硝中硫酸钠含量均匀99.3%)。钻塔牌无水硫酸钠82年被评为湖南省优质产品。82年9月份在轻工业部盐务总局同类产品评比中,湘澧盐矿芒硝被评为第一名。    总归,湘澧盐矿到77年3月运用钛材以来,的确收到了明显的经济效益。实践现已证明,钛材是盐、硝出产中优异的耐腐蚀材料,它能够延伸设备的运用寿数,有利于产品质量的安稳与进步,技能经济效益非常明显。能够承认, 钛材在真空制盐工业中的推广运用是有意义,有出路的。咱们决计把这项作业坚持下去,并不断总结、进步。

钒钛磁铁矿选矿设备

2019-01-17 09:44:09

钒钛磁铁矿选矿设备可以由不锈钢或者其他耐磨塑料材料制成。分选筒也可以由其他不会阻碍磁力线的耐磨材料制成。 根据处理量的不同,分选筒可以制造成不同的尺寸。例如,分选筒的直径可以在0.5米至10米的范围内。分选筒的长度可以在3至15米的范围内。可以理解的是,根据所要选别的材料类型和转速,分选筒的尺寸可以根据具体的情况来确定,只要在分选筒的选别腔室内的矿料受到了足够大的磁场的作用,能够被吸附到分选筒的内壁上。 供料机构250布置在分选筒210的左侧的末端,出料机构260布置在分选筒210的另一末端。在图中所不的实施方式中,分选筒是两端开放的,分选筒在进料端的开口小于在出料端的开口。例如,分选筒可以在供料机构的一侧设置用于阻止矿料流出的减缩部。 可以理解的是,分选筒也可以是一端开放,另一端封闭的筒体。相应的,供料机构和出料机构布置在同一侧,也即布置在分选筒的开放的一侧,在此情况下,供料机构包括有将矿料输送至分选筒的另一侧(入料端)的管道。 在其他实施方式中,分选筒也可以设置成自入口端朝向出口端向下倾斜。也即,分选筒中心轴线在出口的一端低于位于进口的一端。 钒钛磁铁矿选矿设备式中,分选筒可以是截头圆锥形的筒状结构,该分选筒从入口端朝向出口端逐渐扩大,从而使得物料可以在重力的作用下自入口朝向出口缓慢运动。分选筒的锥度在2至15度的范围内。 在选矿过程中,分选筒的转速可以在5-20转/分钟,优选地在8至15转/分钟。可以理解的是,分选筒转速也可以是其他适宜的转速。 此外,还需要根据实际的情况选择适当的供料速度。在根据本发明的选矿设备中,进入分选筒内的矿料的供料速度例如可以是每小时20吨(T)。最大可以高达100-200T每小时。 磁场发生装置220围绕分选腔室215布置。磁场发生装置可以是布置在筒体圆周方向上的两组磁板,从而在分选筒的周向上产生磁场。其中每组磁板包括两个磁极相互对应的磁板,并且N极和S极间隔布置,所述磁板可以是由永磁体制成的磁板。在其他的实施方式中,在筒体上可以布置更多组的磁板,例如3至10组磁板(图1B中所示为4组)。可以理解的,根据筒体的尺寸,可以在初选机或者精选机上布置适宜数量的磁板,以便在选矿机的筒体的圆周上产生磁场。 磁场发生装置中的磁板也可以是电磁装置。 在分选筒的出料端设置挡料磁环(未示出)。具体而言,在分选筒的靠近出口的一端设置一个环向的强磁场,用于阻止具有磁性的物质、能够感应出磁性的物质,或者其他能受到磁场影响的物质流出分选筒。该环向强磁场的磁场强度优选地大于4000gs (高斯),进一步该磁场的磁场强度大于5000gs。 在根据钒钛磁铁矿选矿设备的磁场发生装置中,不同磁板组的磁场强度可以是不同的,在选别腔室内产生用于选项矿物的变化磁场。构成磁场发生装置的磁板的磁场强度可以在大约3000gs (高斯)至6000gs之间。当用于对矿粉进行精细选别时,磁板的磁场强度可以在O至2000gs的范围内。不同强度的磁板可以交替分布或连续分布。

钛材热挤压成形技术发展和应用现状

2019-01-24 09:36:27

热挤压工艺是利用挤压机上挤压杆传递的高压,对封闭在挤压筒中的坏料进行挤压成形为与模具形状相同的制品的一种先进塑性加工方法(常见金属热挤压过程如图1所示)。其具有提高金属的变形能力、制品综合质量高、产品范围广等优点。钛及钛合金属是难变形金属,又价格昂贵,因此热挤压工艺对生产大规格、厚壁或高要求钛管、钛棒、钛型材(以下简称钛挤压材)而言是最有发展前途的生产方法。图1  钢材热挤压过程简图 一、钛材热挤压成形技术的发展 钛是一种高活性金属,不仅在空气中加热极易污染,而且在一定的温度、压力和表面状态下具有和模具粘结的特性。钛的导热性差,热挤压时坯料表层与中心易产生较大温差,促使金属流动不均匀性加剧,这样表面层就产生较大的附加拉应力,在制品表面易形成裂纹。严重时,在挤压棒材及管材上可能产生大的中心挤压缩孔。同时,挤压钛及钛合金时热效应显著,不合适的挤压工艺对挤压品组织和性能有副作用。钛的弹性模量低,回弹严重,成型困难。因此钛合金挤压变形过程比铝合金、铜合金等其它有色金属挤压变形过程更为复杂。钛材热挤压工艺过程根据坯料是否包套有所区别,其主要工艺流程如图2所示。钛材热挤压技术发展至今,中外相关技术人员围绕提高钛挤压材质量和成材率、降低生产成本在坯料制备、坯料加热温度、挤压比、挤压速度、润滑及挤压模具等方面做了大量研究探索工作。图2  钛材热挤压工艺流程 (一)钛挤压坯锭的制备 钛及钛合金的挤压坯传统制造工艺一般是真空电弧熔炼铸锭经锻造或轧制成毛坯,然后经切削加工或热压力穿孔制成尺寸和表面质量符合要求的光坯。不经热穿孔直接挤压,荒管质量好,但成材率低。为提高钛挤压材的综合成材率,研究冶炼直接挤压的空心铸锭工艺是未来挤压钛材实现规模化生产一个发展方向。乌克兰E.O.Paton电焊研究所已研究出通过电子束冷床熔炼大型空心锭。目前,宝钛、宝钢特钢已引进等离子、电子束冷床炉,下一步应积极研究冶炼可直接挤压的空心铸锭工艺。 (二)钛挤压坯锭的加热 钛在空气中加热时易被气体污染,所以挤压坯锭加热时必须设法保护金属表面不受或少受气体污染。挤压坯锭的加热按其保护方法可分为包套加热、涂层加热、盐浴加热、玻璃熔体加热和常规加热等。目前,一般用感应加热。在制定加热工艺时,为了便于在最小的压力下实现快速挤压,应在能保证产品具有良好力学性能下用尽可能高的温度进行挤压。例如:对于工业纯钛,即使挤压温度高达1038℃,对其力学性能也无明显的影响目前,纯钛、α型及α+β型钛合金通常在低于合金的α+β/β相变温度20℃~100℃挤压。β型钛合金通常 采用高于相变温度挤压。 (三)钛挤压比的确定 挤压加工中,变形程度一般用挤压比(λ)表示。为了改善制品的组织和性能,很多文献都认为,挤压钛及其合金时应该采用较大的挤压比,其实,钛的挤压比相对较小,一般小于30。研究表明:TC4钛合金在两相区加热,采用3~10的挤压比,可得到综合性能良好的产品;而用相同温度加热,用28的挤压比时,由于变形热效应而使温度升高到α+β/β相变温度以上,使产品出现网状组织,材料综合性能变差。除考虑金属本身特点以外,还必须考虑设备能力和工模具的强度因素。同时,挤压比还受钛的润滑方式影响。一般采用玻璃润滑选用的挤压比包套挤压小。 (四)钛挤压速度的范围 与挤压温度、挤压比一样,挤压速度不仅影响挤压件的性能和表面质量,还影响挤压力。挤压时可达到的实际挤压轴速度根据钛合金成分、挤压温度和挤压比而变化。一般选用80~130毫米/秒中等速度挤压。速度对挤压的热效应的影响可用来保持挤压件的温度恒定。据国外文献报道,挤压速度级根据挤压件挤出的温度变化进行校正,温度用精密仪表记录。通过温度信息反馈,调节挤压速度。此外,还可通过理论模拟-程序控制挤压速度。通过计算机预先计算出温升规律,根据不同的产品,选择相应的程序进行等温挤压。 (五)钛挤压润滑剂的选用 润滑问题是国内外钛及钛合金热挤压技术的一个难点,也是一个研究热点。目前,使用的润滑剂主要有润滑脂、玻璃润滑剂和金属包覆三种类型。 润滑脂一般为加有稠化剂的矿物油。用润滑脂润滑剂方便、实用,可以挤出表面质量优良的钛材,但往往挤压制品的长度受到限制。挤压型材的最大长度限于3~4.5米。长挤压材末端易出现粘结缺陷。现在该方法多为小批量生产或与下面两种方法连用。 玻璃润滑挤压是目前世界上最先进的润滑工艺。自1941年发明至今已得到广泛应用。与其它润滑材料相比,玻璃润滑剂具有导热系数低,隔热性能好,高温附着性能好,耐压能力高,化学性能稳定性好,与金属不起反应,能防止金属被气体污染等优点。因此,它是最具有发展潜力的润滑材料。目前,世界上普遍采用玻璃润滑挤压。我国虽然也很早开展玻璃润滑剂的研究,但还未达到工业化应用水平。 钛及钛合金热挤压还可以采用金属包覆润滑。主要是在坯料外面包覆铜、软钢或其它金属,也可喷涂铜。采用铜包覆挤压,当金属加热温度超过850℃时,在钛与铜的界面上会生成一种Ti-Cu共晶组织,该组织为脆性物质,不仅起不到润滑的作用,反而会破坏正常的挤压。因此,该方法一般只限于纯钛挤压。此外,金属包覆挤压工序复杂,成本高,酸洗过程环境污染严重。 (六)钛挤压工模具的使用 与挤压其它金属一样,挤压钛管材时一般用平面模具。为提高模具的使用寿命和改善润滑条件,模具一般预热到300℃~400℃。正常情况下每副挤压模的使用寿命在20次左右。模具材料和加工成本非常高,因此为降低钛挤压材的加工成本必须对模具材料和模具结构进行研究。对于型材挤压,为提高薄壁型材尺寸精度和工模具耐磨性,俄罗斯轻合金研究院曾研究在挤压模具工作表面用气体火焰法和等离子法涂敷了不同金属的碳化物和氧化物涂层,结果表明普通工具钢上涂敷0.05~0.1毫米厚的钼底层,再以等离子法涂敷二氧化锆涂层的模具性能最佳,制出了断面单元厚度为2毫米,公差为0.5毫米的高强钛合金型材。采用带陶瓷涂层的模具配合使用玻璃润滑剂,成为了成批生产是薄壁型材的一个重要因素。 表  钛及钛合金棒材的挤压参数需要指出的是,钛及钛合金优质产品的挤压,要求在保持工具有满意寿命的条件下制定正确的生产工艺,即要求温度、挤压速度、挤压比及润滑方式的配合。上表列举了典型钢种挤压棒材的参数。 二、钛挤压材的生产与应用 20世纪50年代,伴随着钛开始工业化生产,热挤压成形技术在钛材生产中得以快速应用和发展。经过几十年的发展,俄罗斯、美国、英国等国家用挤压法除了可以生产钛及钛合金管、棒材以外,还可挤压种类繁多的钛及钛合金型材。这些型材不仅是角材、丁字形材、槽形管材,还包括各种各样的异型材、变断面型材,甚至尺寸公差,表面质量达到可不进行机械加工的程度。 俄罗斯的钛合金的试验工作始于1953年,在上世纪60年代为迅速发展的航空技术提供各种各样的薄壁型材、翼翅型材、空心型材、大型型材和壁板等。自此俄罗斯钛挤压型材技术处于世界先进水平。其生产的钛合金牌号达十几种,规格达两千多种。例如:生产的OT4、OT4-1、BT20、BT14、BT15合金薄壁型材,其腹板厚度为1.5~5毫米,腹板厚度公差为0.5毫米。俄罗斯上萨尔达冶金联合生产企业(VSMPO)挤压管、棒和型材除国内使用外,也大量出口美国和欧洲飞机制造和供应厂家。除航空航天外,VSMPO公司生产的含Pd,Ru的合金Ti-6Al-4V合金管还用于了石油开采。 美国的大直径钛合金挤压管生产居世界领先水平。美国将直径(48~610)毫米×26毫米×2600毫米的Ti-6Al-4V-Ru合金管用做地热、海上钻井管道。美国RMI公司生产的直径650毫米×(22~25)毫米×35000毫米超长Ti-3Al-2.5V-Ru合金管用于海底石油开采。此外,在挪威北海钻井支撑平台立管用的是直径600毫米×25毫米×15000毫米的Ti-6Al-4V ELI合金管。国际上对钛型管的研发比较迟缓,只有美国Titanium Sports Technology公司采用挤压和拉伸法,生产出正方形、长方形、三角形、椭圆形、五角形、六角形和八角形等多种形状的型管,成为世界上唯一一家生产钛型管的公司。目前钛型管的应用还不够广泛,用量不大,但在建筑、体育休闲及特殊工程等领域,存在较大的潜在市场。     我国钛及钛合金挤压生产开始于20世纪60年代末。当时,宝钛公司和长城钢厂分别从德国引进了一台3150吨可挤压钛合金的热挤压机。经过近40年发展,宝钛公司可挤压钛及钛合金的各种规格的管、棒材及简单断面的型材及复合材,牌号达几十种。这些产品已广泛应用于航空、航天、卫星以及能源、化工等国民经济的各个部门。但是还应该看到,我国与先进国家相比,还存在较大差距,较复杂断面的型材还不能生产。近几年,随着化工等民用领域对高质量钛管需求剧增,西部钛业、浙江五环等公司先后引进了主要用于挤压钛管的挤压机。2009年10月,宝钢特钢从德国引进的世界先进水平的6000T挤压机投产(如图3),为我国生产大规格钛管和型材提供了必需的装备,标志着我国钛材挤压设备上了一个新台阶。图3  宝钢6000T热挤压机 三、结束语 我国钛热挤压技术发展缓慢,和国外存在较大差距。开发有竞争力的钛挤压材,提高我国钛挤压材整体水平,建议应首先从以下四个方面着手解决: (一)利用冷床炉进行空心铸锭管坯的研究。如前所述,按照目前的管坯制造方法,已不适应建设资源节约型社会的发展要求,为此要积极开展冷床炉冶炼空心管坯工艺研究,简化工序,降低成本,提高市场竞争力,势在必行。 (二)高温润滑剂的研究。润滑剂对于热挤压成形产品质量和生产成本有着重要影响,因此,研究适合于不同材料的润滑剂,以提高产品的综合质量,减轻模具磨损是目前迫切需要解决的问题。 (三)模具材料和模具结构设计研究。热挤压时,模具承受高温高压和强摩擦复合作用,严重影响了模具的使用寿命、产品的质量和生产成本。因此,对模具材料和模具结构设计方法研究,也是今后需要解决的问题之一。 (四)积极开拓钛挤压材市场。钛挤压材将在飞机制造、海洋工程、体育休闲等行业有非常大的需求潜力。现在钛挤压材生产与设计应用单位结合并不紧密,大家应共同努力提高我国钛挤压材整体水平。

钛在海水淡化设备上的应用

2019-02-15 14:21:24

淡水约占地球水资源的3%,经过海水淡化获取新的淡水资源是往后国际用水的一大趋势.现在,海水淡化已成为像中东这样的水资源缺少区域获取水源的首要方法.1、国际海水淡化情况  至1993年,国际各国在5738个区域的海水淡化设备共有9014台,总容量为1.624X107m3/d,仅中东区域总容量就达8.91*106m3/d,占55%,美国为2.37*106m3/d,占重5%。  早在50年代,就已选用海水淡化方法出产淡水.海水淡化的首要方法有:  ①蒸腾法:多级闪蒸法、单级闪蒸法,立式多效法、横式多效法、浸管法、蒸气紧缩法;  ②:电透析法、逆渗透法;  ③复合法。  其间,蒸腾法占60%,逆渗透法占33%,电透析法占5.5%。表1为日本国内首要运用的海水淡化法及其有用份额。             表1 日本国内首要的海水淡化法及其有用份额                   饮用水  工业用水            逆渗透法   42%   56%            电透析法   37%   18%             蒸腾法   21%   26% 2 钛在海水淡化设备中的运用2.1海水淡化设备中的导热管  原海水淡化设备导热管首要用铜合金管,因为铜合金管存在许多缺乏,现已被可靠性高且免于维护的钛管所替代.  (1)钛管的壁厚  导热管壁厚由运用条件,管板材料、扩管作业的施工才能、管端的焊接技能等来决议,因为导热管直径小,对强度要求不高,因而实践运用中选用壁厚较薄的管材,一般,铜合金管等壁厚为0.9mm-1.2mm;用钛管替代,在腐蚀性小的当地,可用壁厚为0.3mm的薄壁焊管。  2)钛管的导热性  因为导热管的原料不同,热导率也不同,如钛为17W/(m•k),铝黄铜为lOOW/(m•k),90/10白铜为47W(m•k),70/30白铜为29W/(m•k),因而,可经过壁厚的改变操控导热管的导热作用。在以上材料中,钛的热导率最小.如运用薄壁钛焊管,导热性尽管比铝黄铜差,但与90/10白铜适当,比70/30白铜的要好。  (3)钛管的经济性  钛管的单位质量报价比铜合金贵2—6倍,但从性价比上考虑,钛管报价可与铜合金管抗衡,因为钛的密度低,壁厚相一起,平等长度的钛管质量仅仅铜合金管的50%,当钛管壁厚为铜合金管的50%时,相同传热面积的钛管质量仅为铜合金管的1/4.按现在的报价水平,选用薄壁钛焊管的全体报价与铝铜管相同,比白铜管还廉价.可见,钛管在报价方面是有竞争力的。2.2日本薄壁钛焊管的开发和运用  钛带轧制技能的开发成功成为钛焊管批量出产的根底。60年代,在法烧碱电解出产中,日本选用了钛丝;90年代初,为避免污染,对烧碱出产工艺进行了改善,跟着隔阂法的选用,700多吨的钛带得以运用,以此为关键,日本研讨开发了连续出产热轧和冷轧钛带卷的技能,建立了海水淡化和电站冷凝器钛薄壁焊管用的带卷的批量出产系统,相应开发了薄壁焊管的出产技能。  日立,三菱及东芝出产的电站冷凝器,运用了厚0.5mm的钛焊管,三菱、川崎、日立,三井以及神户制钢等公司出产的海水淡化设备,运用了厚0.5mm-0.7mm的钛焊管。[next]  以电站运用为主,钛焊管作为海水淡化、炼铁、船只、粹、化工等范畴的传热管已广泛运用。到1983年,在16年的时间里,日本出产了用于国际各地海水淡化设备的薄壁钛焊管4038t,至今未发作因海水腐蚀而损坏的现象。  (1)通风凝结器和喷发压气机  日本真实的海水淡化设备是1967年由松岛碳矿株式会社建成的2650t/d海水淡化设备。该设备的通风凝结器及喷发压气机的传热管和管板,因为受海水中Br-的腐蚀,不能用铜合金,换用钛后,没发作过因腐蚀导致的毛病。  (2)热放出部冷凝器  多级闪蒸冷凝器是将海水作冷却水,冷却各级闪速室发作的水蒸气,因为海水常混有泥沙、海生物,它们在传热管内及管端附着,腐蚀铜合金管。因而,现在简直一切的MSF型海水淡化设备的传热冷凝器上都运用了钛管。特别是为了死海水中的细菌,不得不注入氧时,更需运用耐蚀性好的钛管。  (3)热收回部冷凝器  热收回部冷凝器传热面积较大,因为经济原因,现一般运用铜合金管,仅在特殊场合运用钛管,如含有或等污染物的介质对铜合金的腐蚀剧烈。1977年,向德国出口的3600t/d的MSF型淡化设备,因为它是的附属设备,不能用铜合金,而选用了钛;因为硫化氧的腐蚀,秘鲁的3120t/dMSP型淡化设备,运用1年后铝黄铜管就发作了腐蚀,最终将悉数传热管换成了钛管。  据报道,日产百吨的海水淡化设备用钛管达6万根.从1967年至1994年,在近30年的时间里,共出产了52套原于能级火力发电用冷凝器和7套海水淡化设备,合计运用钛焊管11000t。3、运用时应留意的问题  (1)电偶腐蚀  钛在海水中电位较正,与其它金属触摸时,可促进其它金属的腐蚀。避免方法有传热管和管板均选用钛,或用献身阳极的方法。80℃以上,为避免吸氢,运用Fe-90%Ni合金作献身阳极;80℃以下,运用涂层或胶衬钢板。  (2)空隙腐蚀  钛管选用扩管法安装在钛管板上,在100℃,pH值为8的海水中可发作空隙腐蚀.但实践水室中运用了铜合金,即便海水温度到达120℃,也不会发作空隙腐蚀。在实际中,为了进步设备的可靠性,在100℃以上运用时多选用管端焊接来避免空隙腐蚀。  (3)吸氢  在80℃以上的海水中;钛有或许吸氢;施加阴极维护时,过维护时会引起吸氢。如选用Fe-9%Nq合金作献身阳极板时,不会发作钛吸氢.  (4)振荡  因为钛管壁薄,在替换铜合金管时,还应留意管振荡引起的损坏。可选用比铜合金管的管支撑板距离小的方法来处理这一问题。

钛基复合材在F-16战机上的应用

2019-02-15 16:44:47

据美国《防务与航宇网站》2003年6月30日报导,荷兰飞机起落架开发公司SP航宇已完成了飞机起落架的验证飞翔。据该公司称,这是榜首架选用钛金属基复合材料起落架的飞机。上星期荷兰皇家空军在F-16进步行了装置钛金属基复合材料主起落架下部后撑杆的试飞,该实验是2001年展开的相似的树脂基复合材料件验证作业的持续。SP公司还为NH90直升机制作了这种起落架,而且为NH90的主起落架制作了两个树脂基复合材料撑杆验。据SP公司技能开发部司理Tjaard Sijpkes称,选用树脂基复合材料和钛基复合材料制作起落架,与300M钢比较可取得显着减重,"空心的树脂基复合材料结构大约1.5厘米厚,较之标准的26千克的300M钢约轻5千克。" F-16后撑杆的标准分量为7.7千克,"SP公司已在2001年的树脂基复合材料代换件上取得35%的减重效益,并将经过钛基复合材料到达减重40%的意图。事实上咱们可以使钛基复合材料后撑杆的分量降至4.2千克,但咱们在初次试飞时采取了比较保存的情绪。"     他对这种材料的远期使用远景非常达观,"在批量到达1000件的时分,树脂基复合材料较之相应的300M钢起落架零件本钱下降15%,因为咱们选用高压树脂打针,因而对零件尺度没有约束。    "制作进程问题不大,但Sijpkes称仍需加强对这种材料损害容限的了解。裂纹检测及寿数猜测关于安全寿数零件是至关重要的。"例如,咱们需求了解在钛基复合材料零件上需求什么样的保护性钛合金涂层,以避免遭到外来冲击损害。    "但是,钛金属基复合材料技能的费用较高,约为300M钢的3倍。Sijpkes称:"该项技能每千克减重需花费4650美元,间隔战斗机设计师所能认可的目标并不远。"他说现在公司正在与首要的起落架制作商就SP公司的经历施行工程化进行商量,而且看好将其用于洛?马公司的F-35联合攻击机。

铜合金材

2017-06-06 17:50:05

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; NBC铜合金材料属析出性硬化特种合金,通过严格铸造工艺和(Cr,zr,Ti,Be,Ni)成份控制、热处理工艺以及锻压变形量。其主要性能指标为:硬度(HRB)&ge;100,导电率(MS/M)&ge;30,软化温度(℃)&ge;650。该厂生产的NBC铜合金材料属国家级新产品,被认定为一九九九年度国家级新产品,具有良好的导电性、导热性、高强度、高硬度、抗熔性、高温热稳定性、无磁性以及撞击时不产生火花等特点。将其制成电极,工作端不易变形,修整次数少,使用寿命高,节约用电,将其制成气焊和气割的烧嘴,高温热稳定性良好,工作稳定,寿命长;将其制成冶金工业中连铸生产线上的结晶器。性能可靠,使用寿命长;将其制成塑胶和玻璃成型模具,可提高生产效率,同时使制成品表面光洁美观;将其制成防火、防爆等安全阀门和安全工具,确保安全。NBC铜合金材料广泛应用于航空航天、汽车、摩托车、自行车、造船、冶金、石油、化工、不锈钢型材、铝型材、制罐、电风扇、空调机、电冰箱、热水器、电子柜和餐具等 行业 。它是最新一代电阴焊电极材料和铜合金材料,可取代昂贵的进口产品,年节约外汇百万美元,社会效益和经济效益非常显著。投资者要求:熟悉铜合金领域,并投资100万之内用于扩大生产规模。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金线材的品种、主要用途和发展趋势。铜合金线材按照合金牌号分为黄铜线、青铜线和白铜线。&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;近年来,铜合金线的合金品种增加很快,青铜、白铜和特殊合金线的利用空间远高于普通的黄铜线,已成为线材发展的热点。铜合金线的主要品种有条帽铅黄铜线、接插件用青铜线、圆珠笔芯线、镜架线、保护气体焊丝、铜磷焊丝和铜银焊丝等,广泛应用于IT 产业 、汽车、机械、电气、服装、装饰、五金、航空和航天等诸多领域。目前世界上铜合金线材 市场 需求的增长速度,高于板带、管棒等铜材品种。铜合金线材占铜线材的比例为5% ~6% ,占铜加工材的比例为2% ~3%。根据有关统计资料, 目前世界上铜合金线材的总体规模大约为50万吨左右,主要生产国及出口国为美国、日本和德国&uml; 。2000年,美国、日本和德国合金线材的生 产量 分别为12.85万吨、4.7万吨和3.96万吨; 出口量分别为4.46万吨、1.65万吨和1.41万吨。&nbsp; 我国铜合金线的生产企业遍布全国,各企业技术装备水平参差不齐。主要生产企业有广州金一佰有限公司、上海棒线总厂、上海斯米克公司、宁波 有色 合金有限公司,宁波金田有限公司、南京合金线材厂等厂家。2001年,上述企业的铜合金线 产量 约达5万吨。1997年~2001年的五年间,我国铜合金线材的 产量 分别为3.40万吨、4.56万吨、5.9万吨、7,2万吨和8.15万吨,年平均增幅达20%以上 。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金线材的应用铜合金线材的主要应用领域为拉链制造业、气门芯、条帽线制造业、焊料制造业、眼镜框制造业、接插件制造业、饰件、按纽、钟表制造业及汽车制造业等。这几个 行业 对铜合金线的需求量为7.1万吨,占铜合金线需求量的81% ,其中需求量最大的为拉链制造业,年需求铜合金线约2万吨以上,其次为气门芯、条帽线制造业,年需求量约为1.5万吨 。黄铜线材具有高强、耐蚀、易切削和低成本等特点,主要应用于制造各种建筑配件、制锁、接插件、端子、镜架、拉链、条帽和弹簧等领域,其发展方向是充分利用合金的各种边角余料,在黄铜线中加入铬元素,生产低成本、易切削、高性能的黄铜线和型线。&nbsp; 青铜线材主要应用于制造弹性元件、高耐磨的接插件和端子、仪表游丝、张丝、养护焊接耐磨和耐蚀件、 金属 制网等领域。近年来,由于信息 产业 的迅猛发展,锡青铜线的需求量迅速增加,其发展方向是提高线材强度,如将锡的含量提高到9% ,即可替代铍青铜、白青铜。青铜线材的另一大发展方向是作为高强度工件的氩弧焊接用焊丝, 其中QAL7、QAL9.2、QAL9.4、QAL10.4.4、QAL10.等合金焊丝的 市场 需求量近年来骤增。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 锌白铜具有耐蚀性能好、表面光洁、美观、强度中等以上、弹性好、易焊等优点,可作为结构体、紧固件、弹性元件、接插件等,广泛应用于眼镜配件、服装辅材、精密仪器、仪表、医疗器械和通讯等 行业 。随着我国经济的发展,其用量正在逐年增加。根据铜合金线应用领域的发展趋势分析,可以看出,铜合金线在汽车制造业、接插件制造业、电极丝制造业、高能电池制造业、仪器仪表制造业等 行业 中,具有广阔的发展前景。其合金线需求量的增长速度均超过10%,高于合金线需求量的平均增长速度。首先,电子通讯和IT 产业 在未来几年内仍将呈高速发展态势。专家预计,计算机及其网络将会呈现几何级数增长,因此,接插件用合金线材需求量将会大幅增加,目前的年需求量大约在5000吨左右,未来将以l8%的增速增长;其次,随着汽车工业的发展,汽车工业用铜合金的需求量也将具有较高的增长速度,目前年需求量为3000吨左右,未来将以20% 左右的增速增长;第三,铜银合金以其高导电率、耐磨性、耐高温和耐腐蚀等性能,在制作绕线端子和焊丝方面大有用武之地,焊丝焊料用合金线年需求量约为1万吨以上,未来将以8%的增速增长;第四,自行车条帽、气门芯、笔芯、电池、拉链等日常生活低值易耗品,虽然保持在4% ~6% 的增幅,但需求量大, 市场 相对稳定;第五,高能电池制造业、电极丝制造业的合金线需求量, 目前不是太大,但有较高的发展空间,对合金线需求量的增速均在l0% 以上;第六,制锁业、弹簧、垫圈制造业作为合金线材应用的传统 行业 之一,需求将稳中有升。铜合金线材的主要生产工艺黄铜线材的生产工艺在生产上应用的黄铜线主要有扁线和圆线,中小企业主要生产方法有:水平连铸.多模拉伸法。主要生产工艺如下:水平连铸一连拉连刨一低氧退火一稀酸洗一多模拉伸一I I光亮退火一检验、包装、入库加工性能简单黄铜塑性好,可冷热压力加工,其室温伸长率随着zn含量的增加而增加,至30% 一32%zn时,达到极大值。所有黄铜在200℃ 一700℃之间的某一温度范围内,均出现脆性区。黄铜存在脆性区,其原因很多,其中之一,是受微量杂质的影响。一般黄铜的冷态加工性能和黄铜的成分、组织有关。a黄铜(尤其是Cu:67% ~68%)具有很高的室温塑性,两次退火之间的加工率可达~70%或~90% (线材)。二相黄铜易于加工硬化,且随着二相的增加,塑性剧烈下降。冷加工时要严格控制加工率,防止材料表面开裂。在工业生产中a黄铜两次退火之间的加工率一般控制在~65% ;二相黄铜一般控制在~55% ;为进一步善产品质量,一般采取多道次低加工率法(多模拉伸法)生产,道次延伸率控制在~1.15。生产中杂质的影响几种杂质对黄铜生产中的影响如下 :铁:作为杂质存在,对力学性能没有显著影响。铁在黄铜中的溶解度极小,它常以富铁相杂质点分布在基体中,具有细化晶粒的作用。做抗磁用黄铜零件时,Fe&lt;0.03%。铅、铋:铅在简单黄铜中是有害杂质,它以颗粒状分布在晶界或易熔共晶上,当a黄铜的含铅量&gt;0.03% 时,使黄铜在热加工时出现热脆性,但对冷加工性能无明显影响,铋亦一样。锑:随着温度的降低,锑在a黄铜中的溶解度急剧减少,析出脆性化合物cu sb,呈网状,严重损害黄铜的冷加工性能。磷:很少固溶于cu.zn合金,在a黄铜中磷若超过0.05% ~0.06% ,就会出现脆性相Cu P,降低黄铜塑性。砷:室温时砷在黄铜中的溶解度&lt;0.1% ,过量则产生脆性化合物cu As,分布在晶界上,降低黄铜塑性。含0.02% ~0.05%As,可防止黄铜脱锌,提高耐蚀性。青铜线材的工艺中小企业生产青铜线材的主要方法为:水平连铸/上引一冷轧 多模拉伸法:水平连铸/上引一冷轧、压扁一多模拉伸法等。生产工艺如下:水平连铸/上引一冷轧一低氧退火一拉刨一低氧退火一稀酸洗一多模拉仲一检验、包装、入库。&nbsp; 加工性能<br /

铅合金材

2017-06-06 17:50:00

铅合金材lead alloys ,是以铅为基加入其他元素组成的合金。按照性能和用途,铅合金材可分为耐蚀合金、电池合金、焊料合金、印刷合金、轴承合金和模具合金等。铅合金材主要用于化工防蚀、射线防护,制作电池板和电缆套。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材的变形抗力小,铸锭不需加热即可用轧制、挤压等工艺制成板材、带材、管材、棒材和线材,且不需中间退火处理。铅合金材的抗拉强度为3~7 kgf/mm2,比大多数其他金属合金低得多。锑是用于强化基体的重要元素之一,仅部分固溶于铅,既可用于固溶强化,又能用于时效强化;但如果含量过高,会使铅合金材的韧性和耐蚀性变坏。从综合性能考虑,铅合金材用于制作化工设备、管道等耐蚀构件时,以含6%左右为宜;用于制作连接构件时,以含锑8%~10%为好。铅锑合金加入少量的铜、砷、银、钙、碲等,可增加强度,称为硬铅。由于铅合金的剪切、蠕变强度低,在一定的载荷和滚动切变作用下,铅合金材易于变形并减薄成为箔状;且铅合金的自润性、磨合性和减震性好,噪声小,因而是良好的轴承合金。铅基轴承合金和锡基轴承合金统称为巴氏合金,可制作高载荷的机车轴承。含砷高达2.5%~3%的铅合金,适于制作高载荷、高转速、抗温升的重型机器轴承。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材具有不易被X和&gamma;射线穿透的特性,可作放射性工作的防护材料。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材的烟尘有毒,熔铸时要有良好的防护措施。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅广泛应用于各种工业,大量用来制造蓄电池;在制酸工业和冶金工业上用铅板、铅管作衬里保护设备;电气工业中作电缆包皮和熔断保险丝。含锡、锑的铅合金用作印刷活字,铅锡合金用于制造易熔铅焊条,铅板和镀铅锡薄钢板用于建筑工业。铅对X射线和&gamma;射线有良好的吸收性,广泛用作X光机和原子能装置的保护材料。汽油内加入四乙基铅可提高其辛烷值。用作颜料的铅化合物有铅白、铅丹、铅黄、密陀僧等。盐基性硫酸铅、磷酸铅和硬脂酸铅用作聚氯乙烯的稳定剂。还用在橡胶、玻璃、陶瓷工业,醋酸铅用于医药部门。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 更多关于铅合金材的资讯,请登录上海有色网查询。&nbsp;&nbsp;&nbsp;

四氯化钛精制原理及设备

2019-02-15 14:21:16

粗TiC14中含有固体、液体和气体杂质,特别是与TiC14别离系数较小的液体杂质VOC13对钛的白度影响很大;SiC14在氧化进程中对晶型转化率影响较大。针对杂质在粗TiC14中的不同特性,其详细的别离办法如下。    (一)高沸点和低沸点杂质    首要根据它们与TiCl4沸点及蒸气压差异狠大,选用物理办法—蒸馏式精馏法除掉。高沸点杂质富集在蒸馏釜内;气体杂质在加热时经过精馏塔逸出;而与TiC14互溶的低沸点液体杂质SiCI4经过精馏塔除掉。精制设备流程如图所示。    精制除高沸点、低沸点杂质的详细操作如下:粗TiCl4由粗TiC14罐计量加到粗TiC14高位槽中,经计量从塔中上部加人浮阀塔,当TiC14流人蒸馏釜中,送电加热到TiC14的沸点(约140-145℃),发作的TiC14-SiCl4混合蒸气从浮阀塔下部进入塔中,经过浮阀逐步向上移动,冷却下来的TiC14沿溢流孔向下活动,根据SiC14-TiC14的沸点相差较大及蒸气压的不同进行别离。因SiC14沸点低,越向上,气相和液相中的SiC14浓度越高,愈向下液相中的TiC14浓度愈来愈纯,塔顶部操控57一60℃,高于SiC14的沸点;仅含有少数的TiC14而绝大部分为SiC14的气体进人冷凝器中,被冷凝下来。尾气中含有、等经过液封罐排出,进人洗刷体系。冷凝下来的SiCI4为进一步精馏提纯,经计量从塔顶部加人即回流,而经过精馏提纯的不含气体杂质和SiCl4的TiC14从塔底部排到TiC14贮罐,待下一步去除钒。溶于TiCl4中的高沸点杂质富集在蒸馏釜中,定时排放到粗TiCl4罐中,最终回来氯化处理。[next]    在精馏除掉SiC14的进程中,除硅作用首要依靠浮阀塔的级数,每层塔板都相当于一个蒸馏器,串联的级数越多,精馏的作用就越好。浮阀塔占地面积小、节能、简略、操作高效。按国内粗TiC14的状况,浮阀塔可选27层塔板,提馏段18层塔板,精馏段9层塔板,原料为不锈钢。    塔径和板距离同产值、操作弹性、塔板功率有关。盘式浮阀塔主张选用的塔径和塔板距离见下表。    (二)粗除钒    粗TiC14中的钒首要是以VOC13方式溶于TiC14之中,使粗TiCl4呈黄色。在氯化法钛白工艺中,钒对发作的白度影响极大,所以有必要除掉。    TiC14与VOC13的沸点附近,仅差10℃,别离系数a为1.22,用简略的物理办法别离是十分困难的,因而常用化学法除钒。其机理是加人还原剂,使VOC13转压为VOC12,使其沸点升高且不溶于TiC14,这样经过蒸馏办法到达把钒除掉。    详细的化学法除钒办法如下。    (1)办法1  铜除钒法。铜以铜粉或铜丝方式加人TiCl4之中,发作如下反响:                    TiC14+Cu===CuCl·TiCl3            CuCl·TiCl3+VOC13===VOC12↓+CuCl+TiC14    当TiC14中溶解的AICl3的浓度大于0.1%时,会使铜表面钝化,阻止除钒反响的进行,所以应该在加铜除钒之间把去除。而在氯化法钛白的出产中需求AIC13作晶型转化剂,有利无害,所以氯化法钛白的工艺中不必铜除钒。    (2)办法2  铝粉除钒。哈萨克斯坦乌兹基镁钛联合厂商出产海绵钛时,精制选用铝粉除钒工艺,且经验丰富。国内东北大学从前进行铝粉除钒的小型实验,但至今国内涵工业上没有施行。    其反响机理是在有AIC13作催化剂的条件下,把铝粉加人到TiCl4之中,发作如下反响:               TiC13+VOC13===VOC12↓+TiC14    AIC13可将溶于TiC14之中的TiOC12转化为TiC14。其反响式如下:              AIC13+TiOCl2===TiC14+AIOCI↓    即便AIC13没有反响,它在TiCl4中有余量,对氯化法钛白氧化制取金红石型Ti02是有利而无害的。    小型实验进程:先把定量的AIC13晶体加人到TiC14之中,再加人需求量的铝粉,摇摆,溶液显紫色(TiC13生成)之后,铝粉剧烈发作反响,反响器内有亮光发作,完毕后溶液变为无色,TiC13消失,转变为TiC14。反响发作许多的热,较风险。[next]    铝粉较铜粉经济,除钒进程可接连,但制备含有AIC13的TiC14浆液是不接连的,AIC13简单吸潮,发作沉积。向TiC14加人铝粉,通人制取AIC13进行除钒的进程安全性较差,宜慎重进行。    (3)办法3  除钒法。是一种强还原剂,它将VOC13还原成VOC12沉积,可经过沉积和过滤,将其与TiC14别离。其反响式如下:            2VOC13+H2S===2VOC12↓+2HCl+s↓    除钒作用好,并能够一同除掉TiC14中的铁、铬、铝等有色金属杂质和细涣散的悬浮固体物,在过滤时与VOC12一同被除掉。除钒成本低,但是一种有恶臭味、剧毒和易爆破的气体,恶化劳作环境。只要工厂附近H2S产品资源丰富且很廉价时,才有或许选取这种办法,综合利用。国外海绵钛厂和氯化法钛白厂曾选用这种除钒办法。    (4)办法4  有机物除钒法。能够用作除钒的有机物许多,常用有植物油、矿物油,硬脂酸钠等。有机物根据粗TiC14中含钒量加人,正常少于TiC14总量5%。混合均匀,并加热至136-142℃,使其炭化,重生的活性炭将VOC13还原成VOCl2,沉积除掉。    该工艺特点是全进程接连,出产能力大,除钒兼有除低沸点、高沸点杂质的功用,一步完结。如对精TiC14质量要求不特别严厉时,能够一次完结到达用于氯化法钛白、电子级钛白的精TiCl4合格的标准,工艺简化。矿物油直销资源广泛,除钒成本低,操作安全。国内外大型氯化法钛厂都选用此工艺精制TiC14。    缺陷是有机物除钒进程中易发作浮渣,易阻塞管线、阀门和外表传感元件,给操作带来不方便,产品含碳有所增加,在出产海绵钛时需求进一步除掉。

铍铜带材

2017-06-06 17:50:06

铍铜带材,就是以铍铜为材料的带材。带材就是长宽比很大的成卷供应的带状 金属 材。宽度大于600mrn者称为宽带材,小于600mm的带材称为窄带材。带材厚度可薄至0.001mm。带材由热轧法和冷轧法生产。热轧法生产的带材厚度较大,冷轧法可获得热轧法不能生产的表面质量好、尺寸精确、力学性能高的更薄规格的带材。带材可以看做是宽度小于板材的钢材,其外形特点、生产方法和用途与板材基本相同。铍铜带材是力学,,物理,化学综合性能良好的一种合金, 铍青铜材料经过淬火调质后,具有高的强度,弹性,耐磨性,耐疲劳性和耐热性,同时铍青铜还具有很高的导电性,导热性,耐寒性和无磁性,铍铜材料碰击时无火花, 铍青铜易于焊接和钎焊,在大气,淡水和海水中耐腐蚀性极好,铍铜合金是一种不可多得的合金。铍铜带材可以制作电子接插件触点,制作各种开关触点,制作重要的关键零部件,如膜盘,膜片,波纹管,弹簧垫圈,微电机电刷及整流子,电插接件,开关,触点,钟表零件,音频元件等.   铍青铜牌号有:QBe2.0、C17200、C17300、C17500、C17510等。铍铜带材的物理特性:性能合金 QBe2.0 CuBe10 CuBe7   密度 g/cm at 20℃ 8.26 8.75 8.75   热膨胀系数 at20-300℃ 1.78x10 -5 1.76x10 -5、1.75x10 -5   比热 Cal/g ℃ at 20℃   0.1 0.1 0.1   导电率 %IACS at 20℃ 22 48 38   纵弹性模量 LME MPa 130000、135000 127000   横弹性模量 TME MPa 50000 52500 49000   热导率 Cal/cm sec ℃ at 20℃ 0.2-0.31 0.40-0.62 0.40-0.60想要了解更多铍铜带材的相关资讯,请浏览上海 有色 网( www.smm.cn )铜频道。

铜合金带材

2017-06-06 17:50:05

铜合金带材&nbsp;&nbsp;&nbsp; 集成电路(IC)是现代电子信息技术的核心,是现代科学技术发展的重要标志之一。集成电路的基础材料包括芯片、引线框架和封装材料,其中引线框架起到支撑芯片、连接外部电路和散热的作用。随着集成电路向大规模、超大规模以及线路高集成化、高密度化方向的迅速发展,引线框架也向短、小、轻、薄方向发展,这就要求引线框架材料具有高强度、高导电导热性以及良好的焊接性、耐蚀性、加工成型性、塑封性能、光刻性、抗氧化性等一系列综合性能。铜合金以其优异的综合性能而成为重要的引线框架材料,目前,铜合金引线框架材料已经占到总量的80%左右。铜合金引线框架材料主要是采用复杂合金化原则,通过向铜中加入少量、多元的合金元素,在小幅度降低导电率的前提下,提高合金的强度和综合性能。添加元素在铜中的固溶度随着温度降低有很大变化,利用固溶强化和沉淀强化达到高强度高导电的目的。目前,国内外开发的引线框架用铜合金已有百余种,按材料的性能基本可分为高导电型、中导电中强度型、低导电中强度型和高强度型;按合金的成分分类,主要有铜-铁-磷系、铜-铬-锆系、铜-镍-硅系和铜-银系等。虽然铜合金引线框架材料种类繁多,但是目前大量使用的只有KFC、C1220和Cl94三种。其中Cu-Fe-P系的KFC(Cu-0.1Fe-0.03P)是最具代表性的高导电材料之一,其导电率&ge;85%IACS,强度约400MPa,硬度HV120左右[1,2]。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金引线框架材料的生产水平代表着一个铜加工企业技术水平的高低。目前,国内主要有四家企业生产引线框架用铜合金带材,但普遍存在生产规模小、品种规格少、质量精度差等问题,与国外同类产品相比,还存有较大差距。国产框架材料大都用于低端产品,而用于高端产品的引线框架材料几乎完全依靠进口。不仅使国家每年花费大量外汇,而且也制约了我国电子信息 产业 ,尤其是集成电路制造业的生产和发展。需要从各个工序着手解决问题,本文仅从熔铸工艺、轧制及热处理工艺等方面,对广泛使用的高电导材料KFC的组织、性能进行了研究,并将两家国内公司生产的KFC样品与进口样品进行了对比分析,为进一步提高我国引线框架铜带生产的技术水平,缩小与国际先进水平的差距,促进引线框架材料的国产化提供参考。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一种铜及铜合金带材的制造方法,其特征在于:第一步,采用连续挤压的方法将铜及铜合金材料连续挤压成铜及铜合金坯;第二步,采用轧制的方法将所述的铜及铜合金坯轧制成所需要规格的铜及铜合金带材。进一步,经连续挤压的坯料截面可以是矩形坯或者不封闭的曲线型坯。采用该方法可以制造出超长的铜及铜合金带材;且带材的品质高、质量好;设备投资少;工序短、效率高;产品成材率高。&nbsp;

紫铜带材

2017-06-06 17:50:11

紫铜带材,主要以紫铜为主,紫铜是比较纯净的一种铜,一般可近似认为是纯铜,导电性、塑性都较好,但强度、硬度较差一些。所以紫铜带材主要以铜为主,还有占少数的一些杂质。要想了解紫铜带材,只要了解紫铜就可以了。紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的 产量 超过了其他各类铜合金的总 产量 。   紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大,但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时,氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用,产生高压水蒸气或二氧化碳气体,可使铜破裂。这种现象常称为铜的&ldquo;氢病&rdquo;。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶,使铜产生热脆;而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时,又使铜产生冷脆。磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。紫铜退火板材的室温抗拉强度为22~25公斤力/毫米2,伸长率为45~50%,布氏硬度(HB)为35~45。   具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。想要了解更多关于紫铜带材的信息,请继续浏览上海 有色 网。

铝箔材生产知识

2018-12-28 09:57:11

铝箔材可分为工业铝箔和包装铝箔。工业铝箔化学成分较纯,厚度为0.005~0.2毫米,主要用作电气工业和电子工业的电容器、绝热材料、防湿材料等。包装铝箔厚度一般为0.007~0.1毫米,有平箔、印花箔、涂色印花箔和裱纸铝箔等多种产品,主要用作食品、茶叶、纸烟等的包装材料。

铍铜棒材

2017-06-06 17:50:06

铍铜棒材,是以铍铜为材料制作的棒材。棒材一般指的是棒料,是指产品断面形状为圆形、方形、扁形、六角形、八角形等简单断面,并以直条交货的钢材(混凝土用钢筋除外)。属于高碳钢,硬度比较大,一般用作机加工。一般来说并不对铍青铜的硬度进行很硬性的规定,因为铍青铜固溶加时效处理后,正常情况下在一段很长的时间内还有固化相的缓慢析出,所以我们会发现铍青铜随时间增长其硬度也增长的现象。加上弹性元件不是很薄就是很细,很难测量硬度,所以大多以工艺要求进行控制。铍铜合金是一种综合性能最好的铜合金,它比其他任何铜合金具有更高的强度,硬度和弹性极限,铍青铜材料的弹性滞后小,弹性稳定性高,优异的耐磨损,耐腐蚀,耐高温和低温,耐疲劳性能,铍青铜合金有良好的导电性和导热性;此外铍青铜尚有无磁性,铍铜材料击时不产生火花等特性,铍铜合金被广泛应用于航空,电子,通讯,机械,化工,汽车及家电工业中。本公司生产的铍铜棒材外表光亮,平直光滑,工艺先进,质量稳定。铍铜是力学、物理、化学综合性能良好的一种合金,经过淬火调质后,具有高的强度,弹性,耐磨性,耐疲劳性和耐热性,同时铍铜还具有很高的导电性,导热性,耐寒性和无磁性,碰击时无火花,易于焊接和钎焊,在大气,淡水和海水中耐腐蚀性极好。铍铜合金在海水中耐蚀速度:(1.1-1.4)&times;10-2mm/年。腐蚀深度:(10.9-13.8)&times;10-3mm/年。腐蚀后,强度、延伸率均无变化,故在还水中可保持40年以上,是海底电缆中继器构造体不可替代的材料。在硫酸介质中:在小于80%浓度的硫酸中(室温)年腐蚀深度为0.0012-0.1175mm,浓度大于80%则腐蚀稍加快。想要了解更多铍铜棒材的相关资讯,请浏览上海 有色 网( www.smm.cn )铜频道。

白铜带材

2017-06-06 17:50:04

白铜带材公开了一种锌白铜带材的生产方法,本发明的技术方案包括铸造、铣面、粗轧、中间退火、清洗、中轧、裁边、中间退火、精轧、脱脂清洗、拉弯矫、表面处理、分条入库,在脱脂清洗工序与拉弯矫工序之间增加了退火工艺,所述的退火工艺为在体积浓度为30-75%氢气保护气氛下,350-420℃,保温6-9小时,本发明与现有技术相比在高浓度氢气气氛、低于锌白铜再结晶温度进行退火处理,使带材表面形成一层保护膜,材料的耐高温性能由原来的最高180℃提高到250℃,同时通过对脱脂剂的类型及浓度的选择,使材料的耐高温性能提高了5%,在表面封装的硬钎焊过程中材料的颜色不变。主权利要求:一种锌白铜带材的生产方法,包括铸造、铣面、粗轧、中间退火、清洗、中轧、裁边、中间退火、精轧、脱脂清洗、拉弯矫、表面处理、分条入库,其特征在于:在脱脂清洗工序与拉弯矫工序之间增加了退火工艺,所述的退火工艺为在体积浓度为30-75%氢气保护气氛下,350-420℃,保温6-9小时。更多白铜带材信息请详见上海 有色金属 网

铝扣板饰材的运用

2018-12-29 16:56:48

铝扣板饰材的运用:   1、弥补原建筑结构的不足。如果层高过高,会使房间显得空旷,可以用吊顶来降低高度;如果层高过低,也可以通过吊顶进行处理,利用视觉的误差,使房间“变”高。有些住宅原建筑房顶的横梁、暖气管道露在外面很不美观,可以通过吊顶掩盖以上不足,使顶面整齐有序而不显杂乱。铝扣板,铝扣板吊顶,铝扣板价格   2、增强装饰效果。吊顶可以丰富顶面造型,增强视觉感染力,使顶面处理富有个性,从而体现独特的装饰风格。铝扣板,铝扣板吊顶,铝扣板价格   3、丰富室内光源层次,达到良好的照明效果。有些住宅原建筑照明线路单一,照明灯具简陋,无法创造理想的光照环境。吊顶可以将许多管线隐藏起来,还可以预留灯具安装部位,能产生点光、线光、面光相互辉映的光照效果,使室内增色不少。铝扣板,铝扣板吊顶,铝扣板价格   4、隔热保温。顶楼的住宅如无隔温层,夏季阳光直射房顶,市内的温度会很高,可以通过吊顶加一个隔温层,起到隔热降温的作用。冬天,它又成了一个保温层,使室内的热量不易通过屋顶流失。铝扣板,铝扣板吊顶,铝扣板价格   5、分割空间。铝扣板 吊顶是分割空间的手段之一。通过吊顶,可以使原来层高相同的两个相连的空间变得高低不一,从而划分出两个不同的区域。如客厅与餐厅,通过吊顶分割,既可以使两部分分工明确,又使下部空间保持连贯、通透,一举两得。

二氧化钛后处理及设备(二)

2019-02-15 14:21:16

据调查,国外氯化法钛白生产厂多选用这种工艺流程。国内硫酸法也学习了这种流程。    (二)包膜工艺及设备    二氧化钛表面处理技能(包膜技能)是后处理核心技能。表面处理决议产品的运用功能、习惯规模。表面处理技能是国内外生产商非常重视并大力进行研制的课题。    1.表面处理作用及分类    (1) Ti02表面处理的作用二氧化钛尽管具有优秀的光学和某些颜料特性,但未经表面处理的初始钛白颗粒,仅在塑料上有少数运用。跟着科学技能的前进,人们要求的前进,在涂料、塑料、化纤方面更不能直接运用。相关问题如下:①未经表面处理的钛在许多涂料的介质(基料)中不能很好地涣散,致使上色力、遮盖力差;②制成品不耐日晒雨淋、简单失光、色彩变黄、粉化等,即我们所说的耐候性、抗老化功能差;③关于像化纤钛白、对光和热敏感性等一些特性要求更无法满意。这些要求只要经过表面处理技能的前进才干逐个满意,与此同时也推动了新产品的开发。    尽管金红石型二氧化钛的化学安稳性优于锐钛型,但由于晶格缺点,在二氧化钛表面有许多光活化点。当它们吸收紫外线的能量’时,尽管绝大部分转变成热能辐射出来,可是还有少数能量使二氧化钛释放出初生态的氧,形成其晶格缺氧,而作为载色体的高分子材料因承受释放出来的氧或受氧化催化作用而发作降解、氧化,导致涂料层发生变黄、失光和粉化等一系列的物理化学变化。这就是二氧化钛光催化作用。Kaempf和Voeltz等分别提出了二氧化钛使涂膜粉化机理的模型,并经过扫描电子显微镜得到了充沛证明,他们提出了如下的反应式: [next]    上述反应式按(l)→(2)→(3)→(1)循环往复地进行,使有机物氧化降解,使Ti02粒子暴露在涂膜之外发生粉化现象,耐候性下降。对二氧化钛表面包膜处理,使料子表面掩盖一些较安稳的水合氧化物,以阻塞光活化点,并使二氧化钛粒子之间经过水合氧化物膜彼此离隔,削弱彼此间作用和前进传热才能。然后避开、削弱上述二氧化钛光催化作用对周围基料的损坏作用。    (2)表面处理办法分类一般多选用中和法,即在必定温度下在浆液中参加酸性(或碱性)包膜剂,再以碱(或酸)中和,使包膜处理剂沉积在二氧化钛粒子表面上的办法。    表面处理办法分类见表4。    2.无机包膜    钛白颗粒表面用铝或硅的氧化物包覆以添加耐候性、抗老化性、改进钛白颗粒在介质中涣散性为无机包膜办法。    这两类化合物也是无机包膜至今仍在遍及运用的包膜办法。包膜的作用说法不一,但实践和实验均证明是有用、不行短少的。并且实验阐明,不同的包膜发生作用也是不一样的(见图4、图5)。

二氧化钛后处理及设备(四)

2019-02-15 14:21:16

包膜罐一般比较大,直径5500-6000mm,高5400-6000mm,体积在120m3左右。罐体留意防腐,材料选用Cr18Ni9Ti。拌和多为螺旋桨式,功率≥11kW,转速60-75r/min。选用国产立式摆线型动力设备较高,当料浆浓度高、涣散欠好、黏度高时拌和阻力大,摆线减速机晃动。而从美国进口莱宁减速机设备小、速比大、效率高、工作平稳,很值得引荐。    液相均匀悬浮相中螺旋桨式(近似美国莱宁公司)拌和的规划参数如下:                            D/Do=1/3                              H/Do =1                                CID=1    式中,D为拌和桨直径;H为包膜罐高度;Do为包膜罐直径;C为包膜罐底与第一层拌和桨的高度。    临界浮游速度Ne(颗粒悉数脱离罐底时的速度)的计算公式如下:式中  Ne—拌和转速,r/min;      dp—颗粒均匀粒径,mm;      ρs—固体密度,g/cm3;      ρl—液体密度,g/cm3;      μ—主液体黏度,mPa·s;      VP-固体颗粒假密度,g/cm3;      VP—固体颗粒真密度,g/cm3;      K -常数,选取无挡板,K=189;壁挡板,K=199;底挡板,K=142。    包膜时多选用蒸汽直接加温,留意避免停蒸汽后的虹吸现象,形成蒸汽管线阻塞倒灌。    为确保包膜的质量,进步出产能力,包膜进程中的进料和液位操控;各种包膜助剂的加料量和速度操控;特别是pH值的调控等参数宜选用功能杰出的外表和DCS操控作用更好。    包硅膜时操控温度与包铝膜时相差大一些,特别包硅膜时,温度更高一些。因而包膜罐保温材料及保温方法规划要习惯出产需求。    (三)过滤、洗刷工艺及设备    1.后处理过滤、洗刷的作用    通过表面处理后的二氧化钛又从头变成絮凝状况,并且其间含有许多水溶性盐类。这些水溶性盐类首要来自表面处理时所发作的盐(例如Na2S04)、硫酸法锻烧前所加人的盐处理剂、研磨时加人的研磨助剂、氯化法出产氧化除疤时加人的岩盐、湿法脱氯时发作的可溶性盐等。这些盐类特别是氯化物盐类的氯根不除掉将会影响产品涂料的运用功能,如研磨涣散性、漆料储存稳定性和漆膜的耐水性、耐候性。SO42-离子在电泳涂漆进程中显示出很大的危害性,氯根易使产品变黄,白度下降。一般采纳多级过滤、水洗的工艺除掉。[next]    2.过滤、洗刷设备    表面处理后二氧化钛的洗刷设备能够选用真空叶滤机(也称莫尔过滤机)、转鼓过滤机。近两年一些钛厂引入德国连恩舍(Lenser)公司隔阂压滤机,运用作用很好。    (1)叶滤机真空叶滤机在钛白后处理中运用较少,多用于硫酸法偏钛酸洗刷进程,很有用。常呈现的问题是密封欠好,真空缓冲罐走漏严峻;滤片上滤饼易裂缝;洗刷短路,下降洗刷作用;脱真空后易脱片,影响产能,糟蹋动力。    常见国产叶片结构有三种方式,即星点式、沟槽式、矩形孔式。洗刷作用有差异,但各有特色。星点式叶片,在叶片周围有压条函,用橡胶压条将滤布牢固地压在压条函内,运用可靠,拆开便利;沟槽式叶片,比较扎实,经久耐用,习惯性强;矩形孔式叶片,选用ABS原料制作,耐腐蚀性、耐老化性强,因而习惯规模广,自身质量小,开孔率高,过滤速度快,洗刷作用好,省时、节能。    (2)转鼓过滤机后处理最常常选用的设备是转鼓过滤机,一般为两台联用。第一台专用于洗刷,转鼓上部按分区喷淋去离子水屡次洗刷。第一台的滤饼落人打浆槽加水制浆,后流入第二台过滤机,通过转鼓滤干落人枯燥机。第二台转鼓过滤机带有揉捏脱水设备,意图是在滤料脱离转鼓前揉捏脱水,下降滤饼中含水量,使在烘干、枯燥时进步产能。转鼓过滤洗刷流程如图8所示。     国产转鼓过滤机有20m2、40m2、50m2三种规格的产品,20m2功能较好。德国(KRASS MAFFEL)的50m2和美国(EM-CO)的40m2转鼓过滤机运用作用很好。现在习惯进口设备的过滤介质国内现已能够出产,例如,抚顺天成工业用布厂产品在进口40m2转鼓过滤机上运用作用很好,能够替代进口聚原料的滤布。    (3)隔阂压滤机隔阂压滤机最近两年用于钛白职业后处理浆料的洗刷过滤工艺,反响杰出。杜邦公司也有选用。    隔阂压滤的长处如下:①滤饼含固量高;②过滤周期短,出产能力大;③水洗时间短,洗刷用液量少,洗刷作用好;④滤饼强度高,带式枯燥机易压条,节能;⑤简化工艺流程。据资料介绍,选用KMZ1200KD40滤板总过滤面积242. 4m2,每天能够处理40吨制品的后处理浆料。每吨钛用洗刷水量为2. 5m3。滤板的首要参数见表7。表7  滤板的首要参数项目参数滤板材料PP、PVDF、EP、PE、EPDM、FMP最大过滤压力/MPa2.5最大压榨压力/MPa3最高过滤温度/℃135    3.过滤、洗刷的操控[next]    为确保把表面处理后的钛浆液中的可溶性盐洗洁净,滤饼含水量低,一般要求以下几点。    ①要求洗刷水质电阻率到达200000Ω·cm,水温70-80℃。    ②洗刷溶结尾操控,可用10%的BaC12溶液检定滤液中不含SO42-;用10%的AgN03溶液检定滤液中不含C1-。    ③滤液的电阻率不低于7000Ω·cm    ④真空度要求≥0.02-0.04MPa。    ⑤滤布不穿滤。如果穿滤,在增稠器中加人絮凝剂收回穿滤的钛白颗粒。滤液含固量要求≤5mg/L。    滤饼含水量45%-50%,滤饼电阻率≥30000Ω·cm。    (四)枯燥工艺及设备    1.枯燥使命及流程    洗刷滤干的钛滤饼含水量在50%左右,需求脱水枯燥到含水量<1.0%才干进行破坏。在枯燥时温度不能超过200℃,一般操控在120-150℃,只能脱去表面水,不能脱去结晶水或结合水,这样能够坚持包膜物中的水合氧化物的结构。温度过高不只会使有机包膜剂炭化,分化,还会使水合三氧化二铝晶化,形成二氧化钛颗粒凝聚难以破坏,下降涣散性。    枯燥的工艺比较简单,一般是包硅膜不太高,可滤性强的物料,一般选用带式枯燥机烘干。有天然气或发作煤气的条件时可选用喷雾枯燥器(见图9)。最近又引人旋转闪蒸技能,扩展了枯燥流程及设备挑选时机(见图10)。

铜合金棒材

2017-06-06 17:50:05

《铜合金管棒材加工工艺》概述了铜合金管棒材的品种分类以及加工方法的分类和特点;详述了挤压加工工艺、拉伸加工工艺、冷轧管加工工艺等管棒材加工工艺以及废品种类与产生原因;介绍了铜合金管材斜轧热穿孔工艺;阐述了型辊孔制的基础理论、孔型和孔型系的基础知识及孔型设计的方法步骤,介绍了棒材型辊轧制的工艺过程及设备;还简单介绍了管棒材加工的新工艺、新技术。  《铜合金管棒材加工工艺》涵盖了国内外有关铜合金管棒材的常用加工技术及加工工艺,也汇集了作者多年积累的工作经验,内容丰富,资料翔实,深入浅出,理论联系实际。非常适合铜与铜合金生产和加工企业的技术人员使用,同时也可供大专院校冶金、材料及相关专业的师生参考。第1章 概述  1.1 管材、棒材的品种分类  1.2 管材、棒材的加工方法及其比较  1.2.1 加工方法  1.2.2 管材、棒材加工方法比较  1.3 各种加工方法的分类及特点  1.3.1 挤压加工  1.3.2 拉伸加工  1.3.3 冷轧管加工  1.3.4 型辊轧制加工  第2章 管材、棒材挤压加工工艺  2.1 挤压的理论基础  2.1.1 挤压过程的变形参数  2.1.2 挤压过程中 金属 的变形  2.1.3 挤压力  2.2 管材、棒材的挤压工序  2.2.1 锭坯尺寸的选择  2.2.2 锭坯的预加工  2.2.3 锭坯的加热  2.2.4 挤压  2.2.5 挤压时的润滑  2.2.6 挤压后管棒的再加工  2.2.7 管棒材挤压生产举例  2.3 挤压加工的废品  2.4 挤压设备与挤压工具  2.4.1 挤压机  2.4.2 锭坯加热设备  2.4.3 挤压工具  第3章 管材、棒材的拉伸加工工艺  3.1 拉伸加工工艺的理论基础  3.1.1 拉伸时的变形指数  3.1.2 实现拉伸过程的基本条件  3.1.3 拉伸时的变形特点  3.1.4 拉伸力的计算和实测  3.2 管材、棒材的拉伸配模  3.2.1 拉伸配模的原则、步骤  3.2.2 棒材拉伸配模  3.2.3 圆管拉伸配模  3.2.4 盘管拉伸配模  3.2.5 拉伸配模举例  3.3 管材、棒材的拉伸工序  3.3.1 管材、棒材一般生产工艺流程  3.3.2 制夹头  3.3.3 拉伸  3.3.4 精整  3.3.5 拉伸时的热处理  3.3.6 拉伸时的润滑  3.3.7 拉伸时的酸洗  3.4 拉伸制品质量的控制和废品  3.4.1 拉伸制品的质量  3.4.2 拉伸废品  3.5 管材、棒材拉伸设备及拉伸工具  3.5.1 拉伸机  3.5.2 退火设备  3.5.3 拉伸加工的辅助设备  3.5.4 拉伸工具及其设计  第4章 铜合金管材的冷轧加工工艺  4.1 管材冷轧的理论基础  4.1.1 冷轧管时 金属 的变形特点  4.1.2 冷轧管时的轧制力计算及测定  4.2 管材冷轧工艺  4.2.1 冷轧管管坯的准备及要求  4.2.2 冷轧  4.2.3 冷轧管的工艺润滑  4.3 冷轧管废品及产生原因  4.4 冷轧管设备和工具  4.4.1 冷轧管机  4.4.2 冷轧管机的操作及调整  4.4.3 冷轧管工具的设计  第5章 铜合金管材斜轧热穿孔加工工艺  第6章 棒材轧制加工工艺  第7章 管材、棒材加工的新工艺新技术  参考文献&nbsp;

二氧化钛后处理及设备(五)

2019-02-15 14:21:16

旋转闪蒸枯燥设备作业原理滤饼加到加料罐中,旋转破碎后压人螺旋加料机,参加闪蒸枯燥机下部;与从加热炉来的热空气充沛触摸换热,经过旋转破坏成细粒,使枯燥的细料吹起,进入布袋收尘器,搜集下来为制品;没有干透、大颗粒的钛又落下来,持续与热空气换热,直到枯燥吹出停止。被加热的热空气从枯燥器底部进人,使枯燥器内呈流化运送状况。经布袋收尘器别离出的干料由底部排出。废气经风机抽出,排走。    2.枯燥流程及设备的比较    上述三种枯燥流程及主体设备在国内钛职业都有运用,各有利益。枯燥流程及设备运用状况见表8。    德国APV远东有限公司出产的旋转闪蒸枯燥机设备在美礼联、克尔麦吉、凯米拉等厂运用;我国上海设办事处经销;我国沈阳远大科技实业有限公司可制作成套设备,曾为国内某硫酸法钛白厂制作年产万吨的设备。    (五)破坏工艺及设备    枯燥后的物料进行超细破坏的一起可进一步脱去水分使含水量≤0.5%;在破坏的一起参加有机分散剂,使物料从头具有杰出分散性,进步消色力。    破坏设备国内、外各厂根本都选用气流破坏机。国内几个大厂的气流破坏机都是从国外进口(首要为Фl000mm上出料型)的。目前国内已把握制作气流破坏机的技能。能够出产Ф280mm,Ф450mm,Ф600mm下出料的气流破坏机。气流破坏机最首要的部件要求耐磨,喷嘴环内层材料为硬质合金,可用硬质合金焊条涂焊的加工工艺处理。破坏室的上、下腔体用耐磨陶瓷材料镶砌而成,喷嘴为碳化钨材料制成。    气流破坏机工艺流程有两种,分为干法和湿法处理,首要差异在于气固别离后废气的处理办法不同(见图11、图12)。[next]     上述两种流程国内都有运用。湿法收尘耗费能量高,旋风收尘器能收下来大部分物料,其他进湿法收尘器,被淋洗下来。湿法体系易阻塞,毛病多,致使气流破坏机的产能低。干法流程工艺简略,尽管需求耐高温滤袋,一次出资较大,但进口覆膜滤袋过滤效率高,简直100%的细粉料悉数搜集下来,使气流破坏机的产能进步。冷凝水又能得到收回使用,节能、高效,很值得引荐。    (六)钛冷却、包装工艺及设备    气流破坏后的物料温度很高(150℃以上),有必要冷却后才干包装。冷却办法有多种,即冷却筒冷却、螺旋运送冷却、气力运送冷却等。选用前两种设备冷却工艺简略,操作便利,但在换热器表面常会有钛附着构成料层影响传热,冷却作用不太抱负。    气力运送冷却物料的流程尽管杂乱一点,动力耗费较大,但冷却作用好,出产能力大,大型钛厂多选用此种冷却办法。国内钛厂在技能改造中正在试用这种冷却办法。    钛制品包装很重要,除要求计量精确、差错小外,还要求清洁漂亮和包装进程效率高。国外公司包装全进程都完成主动化。从机械手套袋、主动计量称重、电子秤复核质量与包装机构成连锁信号反应调理;到主动码袋、整形,塑料包覆防潮等工序流水作业主动化。并且现场清洁,计量精确,出产能力大。    国内尽管引进了一些包装机,但全体水平距国外相差甚远。应注重包装袋的规划、材料的挑选。特别是吹气进料包装机用的包装袋有必要有很好的透气孔,不然计量禁绝,包装袋易崩破。

铜及铜合金材

2017-06-06 17:50:04

铜及铜合金一、纯铜&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 纯铜是玫瑰红色 金属 ,表面形成氧化铜膜后呈紫色,故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3,熔点1083&deg;C。纯铜导电性很好,大量用于制造电线、电缆、电刷等;导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。二、铜合金(1)黄铜&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜&mdash;&mdash;锌二元合金,称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏。为了改善黄铜的某种性能,在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性,稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力,因此称为&ldquo;海军黄铜&rdquo;。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性;在锰黄铜中加铝,还可以改善它的性能,得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分.(2)青铜&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 青铜是历史上应用最早的一种合金,原指铜锡合金,因颜色呈青灰色,故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能,大部分青铜内还加入其它合金元素,如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素,所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜,它们不仅 价格 便宜,还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜(铜镍合金)以外的铜合金均称为青铜。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 锡青铜有较高的机械性能,较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能;对过热和气体的敏感性小,焊接性能好,无铁磁性,收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性,有良好的流动性,无偏析倾向,可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素,可进一步改善合金的各种性能。青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。(3)白铜&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。三、铜材以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法,铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的;而带材和箔材都是冷轧的;管材和棒材则分为挤制品和拉制品;线材都是拉制的。铜及铜合金材,生产各种铜带.梯形铜排.铜扁线,铜母线,软铜绞线,铜电刷线,铜编织线等.主要产品有标准阴极铜、无氧铜线、各类铜丝、铜棒、铜板、铜带、铜管、漆包线,以及各种规格的铜阀门、管接件、水表、钕铁硼永磁材料等.铜材,电解铜等

二氧化钛后处理及设备(一)

2019-02-15 14:21:16

(一)二氧化钛的制浆、涣散、湿磨和分级    氯化法氧化工序的半成品粒度现已很细,不需求进行前破坏。硫酸法经回转窑煅烧后的产品首先要通过磨细才干充沛发挥湿磨机的作用。国内几家大的硫酸法钛厂前破坏基本上都是选用雷蒙磨来完成的(见表1)。表1  雷蒙磨的详细设备状况公司名称类型来历核工业部华原公司雷蒙磨R5M从德国进口攀渝钛业雷蒙磨R5M—裕兴钛厂雷蒙磨R5M—河南漯河4R、5R雷蒙磨国产     国产的雷蒙磨在质量和运用寿命上远远赶不上进口雷蒙磨,其运用10年以上依然无缺。配备有自动操控的DCS操控体系,以前进研磨功率。    磨细的物料一般由螺旋计量器加到制浆罐中。制浆用脱盐水作稀释剂,进行充沛拌和,固相浓度(质量)25%-30%。制浆的一起加人涣散剂,调整pH值至9-12可抵达最佳涣散作用。此刻要求体积电阻率不低于20000Ω·cm,若有或许可用黏度计检测,到黏度最低时为最好,以便湿磨作用充沛发挥。    涣散剂的品种许多,一般分为有机涣散剂、无机涣散剂。    有机涣散剂首要是烷醇胺类和多元醇(即常用的有三乙醇胺)、二胺、山梨糖醇、甘露糖醇等;无机涣散剂首要是六偏磷酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠、碳酸二氢铵、等。一般运用六偏磷酸钠和最多。六偏磷酸钠对微细涣散体中的固体粒子有很强的涣散作用,因为它是一种直链的多磷酸盐玻璃体,其间n为20-100能与涣散介质中钙、镁、亚铁等金属离子生成可溶性的配位化合物,起到遮盖多价阳离子,防止这些带正电荷的离子与带负电荷的二氧化钛发生电中和而凝集在一起,其分子结构式如下。 [next]     氯化法钛白浆料pH值为2. 3左右,呈酸性。大多数工厂都选用作涣散剂调整pH值抵达9-11,以抵达最佳涣散作用。作涣散剂的又是包硅膜的一部分,在定量加人后,没有抵达最佳pH值时,能够加人离子膜碱液帮忙调整pH值抵达结尾。    近几年,国内金红石型钛产品的产值和产能扩展,进入市场后的信息反馈使出产供应商逐步认识到,涣散单元在后处理中是十分重要的工序,涣散的好坏直接影响到湿磨后浆料分级的作用,特别是影响包膜的质量。涣散欠好,再好的包膜配方也不能出产出满足用户要求和运用功用优秀的产品,所以涣散的作用应该引起人们充沛注重。    涣散操作要十分注重以下几种影响涣散的要素:①前工序产出的二氧化钛粒度和形状;②制浆的水质要好,选用去离子水,体积电阻率不低于20000Ω·cm;③浆液的pH值是操控涣散好坏的重要条件,依据后处理的状况,能够通过小型实验断定最佳pH值(一般为9-11);④涣散剂的挑选和用量,也能够通过工业实践承认,一般用量不超越粉料量的1%;⑤浆液的浓度要适宜,一般浆液中固体物料为600-1200g/L;⑥涣散罐的力学功用如机械拌和的强度等。    湿磨是后处理中一道重要的工序,不只硫酸法需求,氯化法也相同需求,国外大型氯化法工厂湿磨的环节往往是一点不能忽视的。湿磨与水选法比较,为取得粒度细而均匀的浆料,在相同的条件下湿磨出产能力是水选法的1. 5-2. 0倍。    湿磨的作用就是进一步磨碎在上道工序发生的集合粒子、附聚粒子和絮凝粒子。因其粒子间的结合力十分弱,很简略通过机械研磨的办法把它们翻开,在涣散剂的作用下,可防止它们再聚凝在一块。这样可使一些较粗大的粒子经研磨抵达具有运用功用的粒度规模(0.15一0.35p.m)。    湿磨设备首要包含球磨机、振动磨、砂磨机。因为前道工序的前进,金红石型产品的湿磨设备首要选用砂磨机。它是用处较广泛的亚微米级的湿磨设备,就研磨细度而论仅次于胶体磨。    砂磨机有立式和卧式两种,并有敞开式和加压式两种操作形式。国内立式砂磨机有从美国进口500L的产品,一起也有从德国进口1000L的卧式砂磨机。立式砂磨机的结构如图1所示。 [next]     立式砂磨机的立轴顺便旋转盘,和下端固定的平衡器笔直吊装在筒体内,立轴与上部电动机相联合。筒底部有底筛和逆止阀,圆筒上部有顶筛,筒体内装有必定量不同粒径的沙子作为研磨介质。筒体外层有夹套,可通人冷却水冷却。    作业原理:欲涣散研磨的料浆经计量泵从磨机底部的底阀打人筒体内。电动机带动主轴上的旋转盘、平衡器旋转,使筒体内的沙子和浆料激烈搅动。在相互间冲突、研磨、剪切作用下完成涣散和破坏的意图。沙子和料浆被旋转盘带动并甩向筒体内壁。在两个旋转盘之间,构成一个翻滚的环,它能发生极好的涣散作用。料浆被研磨后被接连打进浆料逐步顶人顶筛,细浆料从筛孔溢出聚集在溜槽流人收液罐。砂磨机具有高效涣散作用和较强的破坏作用,是制备高涣散体的首要设备,被广泛运用。国内龙蟒、漯河等厂商引入德国耐驰公司出产的1000L卧式砂磨机运用作用很好。    影响砂磨机作业功率的要素如下。    ①研磨介质沙子的粒径为0.71-0.73mm。粒径太小研磨作用较差,而且要求为出口筛网缝隙巨细的2. 5倍以上。粒径太大介质颗粒数量少、空地大,研磨作用得不到充沛发挥。而且要求粒径要小于旋转边际到筒体之间间隔的1/4。    ②研磨介质的装填量、作业时沙子与料浆的体积比为1:1。初次装填量为筒体高度的2/3,密闭立式占70%-80%,敞开立式占60%-70%;卧式占80%一85%。装人的沙子少,研磨功率下降;沙子装得过多,沙子和料浆的混合物难以搅动,有“冻住”现象,易在旋转盘上滑动,耗费功率高,研磨作用差,而且易使轴、旋转盘、筒体面料磨损严峻。    ③旋转盘的转速一般使其周边线速度抵达(610±30)m/s,当运用氧化锆珠时其密度较大,旋转盘的边际线速度能够低一些,能够取得满足的研磨涣散功率。这是一个很重要的参数。进口PM500-N立式砂磨机,其首要参数为:电机功率186425W,转速680r/min。    砂磨机的内衬要求耐磨性强,进口设备一般选用聚内衬。立轴、旋转盘、平衡器表面用聚醋橡胶作防护层。这种材料弹性好,耐磨功用比天然橡胶高9倍,比丁橡胶高1-3倍,且很简略修补,十分适用。国内砂磨机容积较小,筒体选用钢渗碳前进硬度,一般没有面料。    砂磨机的研磨介质除沙子外,可选用玻璃珠、氧化铝陶瓷珠和氧化锆珠。国外大型砂磨机多选用氧化锆珠。电炉法和高温焙烧工艺出产的氧化锆珠细度均匀、表面润滑、硬度高而且规格多,是抱负的砂磨机湿磨用磨料。国内已有如Nanor Zir,宜兴神州研磨介质厂等多家出产。其首要技术目标见表2。表2  氧化锆珠首要技术目标功用目标首要成分ZrO2,68.5%;SiO2,31.5%硬度(莫氏)7.2~7.7(金红石型TiO2为6~6.5)相对密度3.96粒径/mm0.6~0.25mm[next]    砂磨机常呈现的毛病是沙子上浮堵住顶筛的孔,形成出料困难;形成原因是进料量大、沙子易碎、细粒较多;此外也与涣散剂、pH值操控得欠好、研磨后从头呈现絮凝现象有很大联系。一般用毛刷冲刷或用水重复冲刷处理。    国内龙蟒、漯河等厂商引入德国耐驰公司出产的1000L卧式砂磨机运用作用很好。下面给出德国耐驰公司LME圆盘卧式砂磨机首要技术参数供参阅(见表3)。     经湿磨后的二氧化钛粒子一般操控在<5μm。为进一步得到必定粒度散布的二氧化钛涣散体,需求对磨后料浆进行分级。颜料级钛不期望有5μm以上的粗颗粒,化纤钛白要求更高,不期望有2μm以上的粗颗粒。所以有必要通过分级处理这一工艺问题。    分级有干法和湿法两种,与干法相比较湿法尽管别离速度比干法(气流分级)慢、能耗高,但它在分级后能够使粒子始终保持涣散状况,不絮凝、不粘壁、无需二次制浆,能够直接进行包膜,因而不管硫酸法仍是氯化法的后处理皆选用湿法分级。    湿法分级可分为以下几种办法:    ①重力型沉降分级器,水选罐、道尔型沉降桶、增稠器等;    ②离心式分级器,水力旋流器、卧式螺旋卸料沉降式离心机;    ③振动筛分式分级器。    重力型沉降分级器首要选用水选罐,依据斯托克斯公式计算出粒子的沉降时刻和沉降高度,然后在断定的高度下把不同粒径巨细、散布不相同的悬浮物分隔。这种办法设备简略、操作简略。缺陷是间歇操作、沉降时刻长、水选率低,而且受悬浮液涣散安稳状况限制。国外选用道尔型水力沉降器(Dorr hydroseparator),作业原理与一般道尔型沉降桶相似。别离粒径能够抵达<6.Oμm。这种设备尽管能够接连操作,可是设备粗笨、占地面积大、浆液浓度稀,同水选罐相同因技术落后现在简直没有人选用。    离心式分级器中的水力旋流器和卧式螺旋卸料沉降式离心机是在铁白职业中运用最多的两种离心分级设备。    水力旋流器相似一般的旋风别离器,材料一般选用质地坚固的刚玉或95陶瓷(莫式硬度可抵达9),工业上一般数十只一组并联操作,经旋流分级后的底流粗粒重返砂磨机研磨。水力旋流器的结构如图2所示。[next]     主体包含圆筒和锥体两部分。进料口呈切线在筒体上部,料进人后高速旋转,靠离心力把粗颗粒甩到筒壁上,在料液的推力下沿筒壁下移从底部流出,而中心的细料浆沿溢流管上升流出,完成别离。分级粒度可达5μm,别离功率可达75%以上。    水力旋流器的长处如下:①结构简略,本钱低价;②自身无动部件,设备保护操作便利;③体积小,出产能力大;④别离的颗粒规模宽;⑤能够接连操作。    水力旋流器的缺陷如下:①因为悬浮液在水力旋流器内高速旋转运动,磨损得比较严峻,特别是圆锥部及底部流嘴更严峻;②动力耗费比较大;③在小型、超小型旋流器中运用时,假如浆料中有异物或粗颗粒较多,易呈现阻塞底部流嘴出口现象,需求用水冲刷。体系适于接连操作,停产后应该用清水把供料体系、旋流器等冲刷洁净,防止下次开车积料或管路中积块阻塞旋流器。    卧式螺旋卸料沉降式离心机是一种接连操作的沉降式离心机,具有功用优越的液固别离设备,能够在全速下进料、沉降、枯燥、洗刷和螺旋卸料,功用较多。用作分级设备,可别离出粒径3~5μm,要求离心机有较高的转速来完成别离因数。如Super-D-can-ters牌号P-300型离心机,别离因数为3200,最高转速达4000r/min,功率耗费为30kW 。用于钛白可别离出40%的粗颗粒,分级粒度用加料速度和转鼓转速来调控。    振动筛这类机械分级器适用于氯化法钛白工艺,因氯化法钛产品粒度细、粒度散布窄,料浆通过涣散研磨后首要是去除单个的粗颗粒物比如砂磨机中带出的细沙粒和太粗的Ti02颗粒之用。筛出的粗颗粒料浆经水冲刷再回来砂磨机从头湿磨。    涣散、湿磨、分级的典型设备流程如图3所示。

钛制热交换器在精炼设备中的应用

2019-02-18 10:47:01

在原油提炼过程中,原油脱盐后,一些残留的盐会水解成HCl,HCl蒸气抵达冷凝器中冷凝后,与水构成,这种酸部分被或胺中和构成相同具有腐蚀性的铵盐或胺盐。因在HCl,NH4Cl,NH4HS中的耐蚀性好,多年来钛及钛合金已成功地用于粹设备中,首要用作常压原油蒸馏塔冷凝器管组,其牢靠性远高于碳钢;还可用作壳式热交换器、管式热交换器、空气冷却器及压力容器等。  Gr.2(相当于TA1)用作常压原油蒸馏塔冷凝器已达25年之久,其运用温度不能超过121℃。还可用于石油催化裂化设备、延时焦化设备、酸性溶液汽提塔,此刻适合的运用温度为99℃-121℃。Gr.12(相当于TA10)用作常压原油蒸馏塔冷凝器时运用温度不低于171℃,并可防止构成固态盐,但此刻应挑选适合的水质洗涤剂和胺中和剂。新近用于精粹设备的Gr.16(Ti—0.04-0.08Pd)的运用温度高达177℃。  碳钢结构(如挡板、衔接杆等)的腐蚀可使钛制管组过早地失效,因而管板和管组结构用材须适宜,625合金、825合金、20Cb-3、400合金、乃至316L不锈钢可用作结构。选用壁厚为0.89mm的薄壁钛管时,挡板距离应尽或许小,以防钛管振荡而使管组过早疲惫失效。为操控pH值和维护热交换器壳体、冷凝管、上储存塔,通常在冷凝器内参加专用的水溶的或其它载体的中和胺,但对钛冷凝器尽量防止参加或胺构成高熔点的固态氯盐。   下面是钛在原油提炼设备中的详细运用状况。  1972年,常压原油蒸馏塔冷凝器/水冷热交换器中选用Gr.12钛管替换短碳钢管。钛管组在温度低于127℃的环境下运用长达25年以上无任何问题呈现。  1973年,初次选用Gr.2配备原油蒸馏塔冷凝器/热交换器(运用温度为167℃)。运用不到一个月,呈现渗漏现象,后改用Gr.12管组。Gr.12管组在这种恶劣的高温环境下已执役15年。  1994年为代替1年~2年即失效的碳钢管组,选用Gr.12和400合金组成两个常压原油蒸馏塔冷凝器/热交换器,进口温度分别为165℃和146℃。1998年第二个热交换器(方位较低的)呈现渗漏,与挡板触摸的管外壁决裂,远离挡板的管外壁上有涣散的坑蚀点。在管组和挡板缝隙处存在腐蚀性很高的氯化胺盐,置于这种“干”氯化胺盐中的Gr.7(相当于TA9),Gr.12,Gr.16极易被腐蚀,参加少量的水(1%)可有用地使钛合金处于钝态。  液体催化裂化设备、延时焦化设备分馏塔上冷凝器液流内含有高浓度的NH3和H2S,并含有少量的HCN,HCl,SO2和CO2。1992年选用Gr.2管组配备了液态残余催化裂化设备分馏塔上冷凝器。水质洗涤剂将馏分蒸气温度由138℃降102℃,Gr.2管组的运用作用杰出。  1996年将Gr.12拼装于分馏塔塔顶冷凝器,温度为141℃。冷凝物含有4%的NH4HS和0.012%的。冷凝器作业牢靠。  选用汽提塔可去除H2S和NH3。汽提塔冷凝器内含30%~40%的NH4HS,还有少量的氯化物、及其它腐蚀性物质。钛可用作冷凝管组,由于钛是少量几种可有用抗高浓度NH4HS腐蚀的材料之一。  1995年,为处理来自炼焦厂、石油氢化处理厂的酸性排出物,在汽提塔塔顶安装了空气冷却管组(Gr.2)和顶盖箱。注入的蒸气温度不能超过118℃。冷凝物残留有15%左右的NH4HS,0.0030%~0.0035%的氯化物,0.0035%~0.0050%的。该设备至今接连作业杰出。   1971年,Gr.2钛管组用作粗汽油氢化处理设备中安稳塔的进料/底部热交换器,壳体侧进给管温度达142℃,底部温度为247℃。执役25个月后,管组壁厚未发作变化;又经10个月后,管组的内外壁均部分腐蚀(如缝隙腐蚀),管组呈现毛病。原因是180℃~200℃下,NH4Cl腐蚀金属管组。管板两边增加隔热材料可下降钛管组的温度,使其不易被腐蚀。尔后3年,管组未呈现毛病。  在壳体及衔接收均为碳钢的常压原油蒸馏塔上冷凝器Gr.2钛管组内,含有的H2S腐蚀碳钢部件构成FeS,设备不作业时露出于空气中的FeS可发作自燃,着火达数小时之久。查看发现,此刻钛管组彻底氧化,只残留氧化物壳。碳钢挡板和热交换器壳体根本无缺,仅仅有些曲折。使设备坚持足够湿以消除氧化热,可防止自燃。  为安全运用钛合金,应研究其腐蚀抗力和作业环境的联系,如胺的类型(是否存在NH3)、氯化物的浓度、作业温度等对钛制部件腐蚀性的影响。

钛矿物

2019-01-30 10:26:34

已发现二氧化钛含量大于1%的钛矿物有140多种,但从储量和品位来看,至今只有钛铁矿和金红石以及作为混合矿物的白钛石(钛铁矿风化产物),具有开采价值,锐钛矿(金红石的变体)、钙钛矿和榍石矿床只具有较小的经济价值。几种主要钛矿物见下表。 表  重要钛矿物表矿物化学式TiO2理论含量%密度g∕cm2硬度颜色钛铁矿(ilmenite)FeTiO352.664.5~5.65~6铁黑至淡褐黑或 钢灰色金红石(rutile)TiO2100.004.5~5.26~6.5淡红褐、血红、 淡黄、淡蓝、紫、 黑等色锐钛矿(octahcdrfte)TiO2100.003.82~3.955.5~6黄褐、蓝、黑等色板钛矿(broekite)TiO2100.003.78~4.085.5~6发褐、淡黄、淡红、 淡红褐、铁黑等色白钛矿(leucosphenite)TiO2·nH2O~943.5~4.54~5.5白、黄、褐等色钙钛矿(perovskite)CaTiO358.003.97~4.065.5淡黄、淡红褐、 灰黑等色榍石(titanite)CatisiO540.83.4~3.65~5.5褐、灰、黄、绿、 紫红及黑色等

四氯化钛气相氧化工艺设备(一)

2019-02-15 14:21:16

国内1000吨/年、3000吨/年的工业实验配备是在常压下进行的设备,出产能力小,特别是氧化炉除疤体系很杂乱,作业率低。只要在锦州引入1. 5万吨/年氯化法技能并攻关成功后才使我国氯化法钛白的中心技能—气相氧化技能有了腾跃,设备水平挨近国外先进水平。    (一)四氛化钛预热器    预热器的效果是把精TiCl4气化并预热到450-550℃,其设备与炼油厂的原油加热炉类似(见图1)。    (二)氧气预热器    TiCl4气相氧化工艺要求是将氧气加热至1800℃后,再与450-550℃的TiC14气体均匀混合进行反响。一般选用两段式加热:榜首段预热器先把氧气预热到850-920℃;第二段在氧化炉内用焚烧发作的热量再把流人的热氧流加热到1800℃。氧气预热器的结构如图2所示。    (三)三发作器    TiC14气相氧化进程中晶型转化剂AIC13的参加和发作的工艺有以下几种。    (1)溶解法。把AIC13溶解在TiC14中,这种办法工艺进程杂乱,设备多,加人量难以操控得精确,需求定时除掉水解的AIC13,操作条件恶劣,环境很差。这种办法现已被筛选。    (2) AIC13提高法。国内3000吨/年的工艺中曾选用。因AIC13装料条件差、蒸发量操控困难等要素,没有构成产业化设备。    (3)用铝粉与反响直接发作AIC13,一起与TiC14气体均匀混合后进人氧化炉进行反响。这种办法发作的AIC13活性强,反响热得到充沛使用,工艺进程简略,可控性强。现在国外大型设备都选用这种办法出产。    该办法又分为两种工艺:一种为熔融铝法,国外有K. M公司选用;另一种为流化床法发作AIC13,许多大公司选用。流化床发作器的结构如图3所示。[next]    作业原理:参加慵懒填料的发作器经过预热到200℃以上。按产能要求,加人过量铝粒的一起别离通人TiC14和定量的C12,使慵懒物床流化的一起,铝粒与反响生成AIC13并放出很多的热,与同步导人的TiC14进行热交换并混合。炉气上升到扩大段,铝粉颗粒沉下去,炉气净化后由出口进人氧化炉。因为慵懒填料丢失由慵懒物加人体系补加新的填料。填料的效果是避免铝粒彼此触摸,在高温下熔结在一块,一起也有强化传热、传质的功用。停产时可由放料管放出床中的慵懒填料和残留的铝粒。    这种工艺设备体积小,出产能力大,传质、传热效果好,结构简略,安全可靠,悉数参数由DCS操控。其反响式如下:                  2A1(s)+3C12(g)===AIC13(g)                      △H0=-584.5048kJ/mol              △G0=-99000+16. 4T(500~932K)    国外大型设备根本都选用此办法。    国外加人碱金属盐的流化床AIC13发作器流程如图4所示。 [next]     该设备在用铝粉与反响生成AIC13的一起,也在流化床内加人定量的碱金属盐(一般可以加人无水油酸钾),并随气流一块进人反响区,既有促进晶型转化的效果,又有促进晶粒细化的效果,一箭双雕。    (四)氧化反响器    氧化反响器的方法多种多样,按氧化加热方法分为焚烧二次提温型、CO作燃料反响器、等离子加热等多种方法。最为遍及的是焚烧二次加热使氧气提温到1800℃的方法。按除疤方法分为喷砂除疤式、喷盐除疤式、喷盐和气流维护式、高速气流和气膜维护相结合等多种方法。而最为遍及、先进的为高速气流、加盐除疤的方法。按TiC14喷人方法分为单狭缝和双狭缝喷人节能型。    氧化反响器是TiC14气相氧化技能的中心设备,它关系到氧化产品是否具有杰出的颜料功能,高的使用价值。氧化反响器的除疤体系关系到全体系的安稳运转,设备耐高温、耐腐蚀功能关系到全体系的安全可靠性,它是氯化法钛白出产厂和工程技能人员最为重视的关键设备。    在这里需求着重指出,TiC14气相氧化进程是在高温、高压、强腐蚀介质下进行的,简略手工操作现已不能满意安全出产和出产出高品质产品的需求,所以不管是国内、国外,都彻底是计算机自动操控,即我们常说的DCS操控体系。这样的DCS操控体系曩昔需求进口,现在国内现已彻底可以出产,满意各种杂乱工艺的要求。    下面要点介绍几种用户反响器。    (1) CO作燃料的氧化反响器。CO和氧气从反响器炉头进入,经散布板整流,轴向喷入焚烧室焚烧,温度达2000℃(见图5)。下流榜首环慵懒气体沿切向多孔喷人,意图方法旋转气幕(膜),维护第二环TiCl4喷人环不过热,喷口不结疤和反响高温胀大气流不返混。第二环为TiCl4喷入环,TiC14沿环进人流道,经缓冲稳压室稳压之后,又经过均布分配孔沿径向喷人反响器内与高温(≥18000C)的热氧正交混合,并瞬间发作反响。因发作很多的热量和,极易被氧化的反响器内层表面经过冷却剂冷却。第三环为气膜有防结疤的效果,慵懒气体在此环沿切线快速喷入构成气膜,使新生成的Ti02粒子无法与反响器内壁触摸,避免结疤。又因旋转气速较快对器壁有必定的吹扫效果,减平缓冲刷去结疤,延伸反响器的作业时间。一起对体系轴向气流和器壁有冷却效果,操控Ti02长大和避免内层被热腐蚀。TiCl4与O2充沛反响的反响室,此处温度可达1400℃,器壁有水冷维护。反响后混合气流温度可达1400℃,反响器出口规划有混合气流骤冷设备。该反响器反响室为价200mm*1500mm,反响室各部件用镍制成,水冷,出产能力为5.0吨/h TiO2。 [next]     这套氧化反响器简直与锦州的结构十分类似,区别只在于锦州厂是用加热。锦州厂的实践证明,这种三环式结构杂乱,各喷孔易热腐蚀烧坏,特别在预热500℃的TiC14气体中搀杂没有彻底反响完的铝粉时,第二环即TiC14喷入孔十分易被烧损变形,影响TiC14和O2的充沛混合,反响导致TiO2的粒子不能满意颜料的要求。    (2)多孔壁反响器。多孔壁反响器的结构如图6所示。热氧与TiCl4气流笔直穿插混合后进入反响区,反响区圆筒壁有小孔以高速喷人C12或慵懒气体,冷却反响壁不被腐蚀的一起构成气幕阻隔新生成TiO2粒子不与反响器壁触摸,完成避免结疤。多孔壁开孔率为0.1%-0.6%,清洁气体的用量为TiC14的1/20-1/3(质量比)。孔壁原料以镍质为最好。内径305mm,每平方英寸①(lin2=6.4516*10-4m2)开有一个直径1.6mm小孔,600-700℃的TiC14以18t/h的速度加人,1400℃的氧气以2260m3/h的速度加人,枯燥的室温C12以1130-1360kg/h的速度送人穿过多孔镍壁,使壁温在300℃以下,长期反响后多孔壁不结疤,清洁润滑。    特色:进人冷风量比较小,当出产能力较大的反响器引人的气量占炉气中份额很小,对氧化反响的搅扰和对浓度的冲稀效果都是很小的。这种氧化反响器的改进型正在线上运转。    (3)固体颗粒冲刷法除疤的氧化反响器。选用喷砂或粗粒子的Ti02使用高速运动固体颗粒的冲刷效果,处理喷口及反响器壁结疤的问题。选用喷砂法要求后处理严格操控,喷砂不能进人包膜罐,否则会影响产品质量。而Ti02的颗粒会使后边处理工艺简略化,较为适用。典型的喷砂除疤反响器如图7所示。

四氯化钛气相氧化工艺设备(二)

2019-02-15 14:21:16

经预热的氧气夹藏石英砂,以15.24m/s(最好为30. 48m/s)的速度从给料导管轴向喷入。高速冲刷O2和TiC14成夹角穿插射流混合喷口处及反响区扩展管壁的疤料,Kerr-McGee公司运用这种技能。石英砂的粒度为10-40目(0.4-1.7mm),在氧气悬浮气流中浓度为0.1-v2.16g/ft3②(Ift3=0.0283168m3)。    (4)高速气流再配以加盐除疤式的氧化炉。这种氧化炉的结构更为简略(见图8)。TiC14与Oz成90度穿插混合,因为推动力压力很大,在氧化炉高温区停留时间很短(≥0. l0s),形成很高的流速(10-15m/s)。反响新生态的TiO2粒子还来不及在器壁上结疤,就进人骤冷段;与此同时,以N2作载体加人岩盐冲刷器壁上结疤,完结长周期安稳运转,现在国外大公司产能高的设备简直都选用这种办法。[next]    (5) TIC14双喷口节能型氧化反响器,其结构如图9所示。 [next]     作业原理:通过预热并按份额混有AIC13的TiC14气体,份额占TiCl4加人总量的约50%-60%,喷人与总量的热氧反响放出很多的热量;混合气流极快地流到TiC14喷口Ⅱ,与TiC14气流第2次穿插混合。第二孔喷人的TiCl4吸收部分反响热,升温很快,又开端同热氧反响。反响热并同上游混合流一并进人反响段完结悉数反响。    特色:喷口n喷出的TiC14吸收喷口Ⅰ下流的反响热,首要,可适当下降氧气的预热温度,节省了动力并有利于氧气预热量安全运转;其次,可使反响温度控制在1450℃,不至于过高;第三,因喷口Ⅱ的TiC14升温耗费了部分热焓,能够削减急剧骤冷通人的冷却气体量。这是现在最为先进的技能。此款设备的生产才能可到达年产10万吨钛。    国内20世纪开发的刮刀式氧化炉是比较落后的设备。现在氧化反响器朝着结构简略、高速(150m/s)、高压(0.4MPa)、气膜和加盐相结合除疤方法为主的方向开展。    (五)悬浮气流冷却、气固别离和制浆设备    从氧化炉移出的悬浮气流Ti02固相的浓度约为33%(质量),浓度达≥68%(体积)需求突然冷却到700℃以下,一般工艺上采纳的办法如下:①喷入冷却枯燥的循环尾气或,氮气直接冷却降温;②把冷却导筒浸人水中强化移热;③为加温传热,导游管内加人固体颗粒多为岩盐烧结的Ti02颗粒,冲刷管壁上的结垢,进步传热才能。    冷却导管的长度应满意在进人脉冲袋滤器前的悬浮气流的温度要低于275℃,以利于延伸滤袋的运用寿命。    气固别离设备可分为两级:榜首级旋风收尘器;第二级为脉冲布袋收尘器;也有一级脉冲布袋进行别离的,但粉尘浓度高所需求的布袋面积较大。布袋一般选用美国GORE-TEX、BH的公司全四氟乙烯、覆膜滤袋,也能够用覆四氟乙烯膜的玻璃纤维布袋,造价廉价一些。GORE-TEX公司的覆膜滤袋具有一种强韧而柔软的纤维结构,有满足的力学强度、杰出的清灰性,在低而稳的压力丢失下能长期运用,比普通的滤袋寿命长并能完结零排放。    制浆设备,布袋设备搜集下来的热Ti02粉料,经旋转阀加到制浆罐中,用去离子水稀释制浆并下降物料温度,发生的水蒸气和释放出的HC1、C12排到稀碱液脱氯罐中去脱氯后外排。    对设备的技能要求见表1。

四氯化钛气相氧化工艺设备(三)

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(六)二氧化钛(中间半成品)脱氛    从布袋搜集下来的半成品二氧化钛吸附必定量的(0.1%一0.5%)的游离氯,微量的TiC14氯氧化物如TiOC12、Ti2O3C13等。这些杂质不脱除带人后处理会影响产品的白度,制漆时氯与树脂反响影响漆用功用,产品吸潮变黄,使设备的腐蚀严峻。工艺要求脱出二氧化钛粒子吸附的及其他氯化物。    脱氯的办法首要分为干法脱氯和湿法脱氯。    1.干法脱氯    干法脱氯首要为沸腾床脱氯。干法脱氯工艺流程如图10所示。    流化床通电加热,温度控制在400-500℃,吸附的氧化半成品从炉中间加人,炉底筛板吹入枯燥空气,使Ti02粉料流化被空气从Ti02粒子表面脱出进人空气中,稀释从气固混合流经旋风、布袋收尘器别离,气相进人碱淋洗塔净化。    脱氯后的料制浆经泵送到后处理涣散后砂磨。也有的把干料送入粉磨机磨成细粉。    这种办法工艺杂乱,设备繁复,耗能多,现在氯化法生产工艺已被筛选。    2.湿法脱氯    现在大型氯化法钛白的设备基本上都选用湿法脱氯。湿法脱氯工艺流程如图11所示。[next]     一般用的脱氯剂有焦钠(Na2S2O5),硫代硫酸钠(Na2S2O3)、(H202),脱氯反响式如下:    (1)H202脱氯反响            2HC1(g)+H202(I)===C12(g)+2H2O(1)          NaC1O(1)+H202(1)===NaCl(1)+O2(g)+H20(1)    (2)焦钠、硫代硫酸钠反响                    C12+H2O===HC1O(1)+HCl                    NaOH+HC1O===NaCIO+H20    Na2S2O3(1)+4C12(g)+5H2O(1)===                                    Na2SO4(1)+H2SO4(1)+8HC1                  NaOH+HCl===NaCl+H2O              H2S04+2NaOH===Na2S04+2H20    Na2S203+NaCIO十H2O===Na2S404+2NaOH+NaCl    (3)Na2S03脱氯:                    Na2S205===Na2S03十S02                Na2S03+Cl2===Na2S04+2NaCl    脱氯反响首要是把具有较强氧化性的游离氯、次氯酸、次氯酸盐还原成安稳的氯化物如氯化钠,而钠、硫代硫酸钠、焦钠等脱氯剂被氧化成硫酸盐在后处理时很简略被洗去,不影响产品漆用功用。    (七)氧化尾气的循环运用    经过脉冲布袋别离后的氧化尾气大致成分见表2。表2  氧化尾气成分成分Cl2COCO2O2HClN2含量/%68~790.8~1.64~64~81~310~13     浓度很高一般回来氯化运用。回来运用最简洁的办法是直接运送到氯化工序运用,杜邦、美礼联等一些公司都是这样做的。条件是氧化炉的工作压力高,从氧化运送到氯化进程中通导才能大,阻力丢失小,无需加压可直接运用。因氧化尾气中含有4%-8%的氧气在氯化炉与碳反响放出热量,使氯化炉气的温度给后边TiC14的冷凝带来更多的困难。    此外,为防止氧化尾气直接用于氯化带来的热量、废气量大的缺陷,国外某公司运用低温TiCl4吸收氯的特色,运用TiC14在低温下吸收把与其他无用成分的气体分隔,然后将TiC14加热后吸收的释放出来,再经过加压以较纯的循环运用。    在TiCl4中的溶解度见表3.[next]表3  在TiCl4中的溶解度温度t/℃-2020406080100120含量/%56.728.116.310.16.754.713.272.27     尽管这样的工艺较为杂乱,但送到氯化工序的纯,不含氧气,能够进步氯化率,削减反响热,使TiCl4冷凝的工艺得到简化。    氧化尾气直接运送的管道因压力较高,其含HCl很简略液化腐蚀管线,在生产中运用衬四氟乙烯的钢管作用很好。    (八)晶粒细化剂参加    在氧化反响进程中为了得到产品均匀粒径0.25μm且粒径散布窄的产品,实验证明,必需要加人晶粒细化剂。细化剂多为碱金属盐类的水溶液。其中最经济、作用也非常好的晶粒细化剂是KCl。    晶粒细化剂加人流程如图12所示。     经过实践人们认识到氧化反响器首要应具有以下功用。    ①使与TiC14反响的氧气被加热到≥1180℃,并能完成使其气流成平稳轴向脉冲流。    ②使被加热到420一500℃的TiCl4气体能均匀、接连地径向喷人反响器内。    ③使轴向高温氧流与沿必定视点径向喷人的TiC14气流穿插,快速混合完成传热、传质同步开端反响,该视点与轴向成60°-90°角。    ④具有穿插混合气流升温胀大不向燃烧室返混的办法。    ⑤有牢靠的使TiC14喷口邻近及喷口下流反响器不结疤,及时冲刷除疤,确保反响器长周期运转的功用。    ⑥反响器中温度高达1450℃以上,有强腐蚀介质热氧及浓度≥65%(体积)的流,设备材料应具有耐腐蚀、耐高温的牲能和保护办法。    ⑦反响器结构上易腐蚀件易替换保护,结构简略。    ⑧反响器结构有利于高温悬浮气流快速脱离反响区进人冷却区。    依据以上功用的要求,氧化反响器的开发阅历了不断创新的进程,因此为满意反响器首要功用,各氯化法钛白生产厂研发了多种多样的氧化反响器,其技术创新推进着氯化法钛白的技术进步。