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钛精矿生产工艺和设备

钛精矿生产工艺和设备
钛精矿生产工艺和设备

钛精矿生产工艺和设备

原创邹建新等

钛精矿生产工艺和设备

选矿过程包括:矿石的准备作业(破碎和磨矿)、分选作业和分选产品处理作业(产品脱水和尾矿处理)。具体在选别方法上,钛精矿的选别工艺包括钛矿石的破碎、重选、磁选、电选和浮选等方法。对钛矿石的分选,常采用磁选工艺最合理,也最广泛。

钛精矿的选矿工艺流程包括破碎、筛分、磨矿、分级、分选、脱水及产品储存等过程,参见图4.1.6。具体在选别方法上,钛精矿的选别工艺包括钛铁矿的破碎、重选、磁选、浮选、电选等步骤。对钛磁铁矿的分选,常采用磁选工艺最合理,也最广泛。根据入选物料性质,采用不同磁选工艺参数及流程工艺,获得适合要求的钛精矿。

图4.1.6 钛精矿典型选矿工艺流程

——《钒钛产品生产工艺与设备》,北京:化工出版社,2014.01

【钒钛资源综合利用四川省重点实验室(攀枝花学院)邹建新等】

钛合金特性及加工办法

精心整理 钛合金特性及加工方法 钛合金以其强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料,但由于其切削加工性差,长期以来在很大程度上制约了它的应用。随着加工工艺技术的发展,近年来,钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。我公司某新型航空发动机的钛合金零件约占零件总数的11%。本文是在该新机试制过程中积累的对钛合金材料切削特性以及在不同加工方法下表现出的具体特点的认识及所应采取工艺措施的经验总结。 1钛合金的切削加工性及普遍原则 钛合金按金属组织分为a 相、b 相、a+b 相,分别以TA ,TB ,TC 表示其牌号和类型。我公司某新型发动 600 损严重。 要保持刀刃锋利,以保证排屑流畅,避免粘屑崩刃。 切削速度宜低,以免切削温度过高;进给量适中,过大易烧刀,过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快;切削深度可较大,使刀尖在硬化层以下工作,有利于提高刀具耐用度。 加工时须加冷却液充分冷却。 切削钛合金时吃刀抗力较大,故工艺系统需保证有足够的刚度。由于钛合金易变形,所以切削夹紧力不能大,特别是在某些精加工工序时,必要时可使用一定的辅助支承。 以上是钛合金加工时需考虑的普遍原则,事实上,用不同的加工方法时及在不同的条件下存在着不同的矛盾突出点和解决问题的侧重点。 2钛合金切削加工的工艺措施

车削 钛合金车削易获得较好的表面粗糙度,加工硬化不严重,但切削温度高,刀具磨损快。针对这些特点,主要在刀具、切削参数方面采取以下措施: 刀具材料:根据工厂现有条件选用YG6,YG8,YG10HT。 刀具几何参数:合适的刀具前后角、刀尖磨圆。 较低的切削速度。 适中的进给量。 较深的切削深度。 选用的具体参数见表1。 表1车削钛合金参数表工序车刀前角go ° ° mm m/min mm mm/r 粗车56 精车56 铣削 了3 此外,为使钛合金顺利铣削,还应注意以下几点: 相对于通用标准铣刀,前角应减小,后角应加大。 铣削速度宜低。 尽量采用尖齿铣刀,避免使用铲齿铣刀。 刀尖应圆滑转接。 大量使用切削液。 为提高生产效率,可适当增加铣削深度与宽度,铣削深度一般粗加工为 1.5~3.0mm,精加工为0.2~0.5mm。 磨削 磨削钛合金零件常见的问题是粘屑造成砂轮堵塞以及零件表面烧伤。其原因是钛合金的导热性差,使磨削区产生高温,从而使钛合金与磨料发生粘结、扩散以及强烈的化学反应。粘屑和砂轮堵塞导致磨削比显著

棒材生产线工艺流程

轧钢生产工艺流程 1、棒材生产线工艺流程 钢坯验收→加热→轧制→倍尺剪切→冷却→剪切→检验→包装→计量→入库 (1)钢坯验收〓钢坯质量是关系到成品质量的关键,必须经过检查验收。 ①、钢坯验收程序包括:物卡核对、外形尺寸测量、表面质量检查、记录等。 ②、钢坯验收依据钢坯技术标准和内控技术条件进行,不合格钢坯不得入炉。 (2)、钢坯加热 钢坯加热是热轧生产工艺过程中的重要工序。 ①、钢坯加热的目的 钢坯加热的目的是提高钢的塑性,降低变形抗力,以便于轧制;正确的加热工艺,还可以消除或减轻钢坯内部组织缺陷。钢的加热工艺与钢材质量、轧机产量、能量消耗、轧机寿命等各项技术经济指标有直接关系。 ②、三段连续式加热炉 所谓的三段即:预热段、加热段和均热段。 预热段的作用:利用加热烟气余热对钢坯进行预加热,以节约燃料。(一般预加热到300~450℃) 加热段的作用:对预加热钢坯再加温至1150~1250℃,它是加热炉的主要供热段,决定炉子的加热生产能力。 均热段的作用:减少钢坯内外温差及消除水冷滑道黑印,稳定均匀加热质量。 ③、钢坯加热常见的几种缺陷 a、过热 钢坯在高温长时间加热时,极易产生过热现象。钢坯产生过热现象主要表现在钢的组织晶粒过分长大变为粗晶组织,从而降低晶粒间的结合力,降低钢的可塑性。 过热钢在轧制时易产生拉裂,尤其边角部位。轻微过热时钢材表面产生裂纹,影响钢材表面质量和力学性能。 为了避免产生过热缺陷,必须对加热温度和加热时间进行严格控制。 b、过烧 钢坯在高温长时间加热会变成粗大的结晶组织,同时晶粒边界上的低熔点非金属化合物氧化而使结晶组织遭到破坏,使钢失去应有的强度和塑性,这种现象称为过烧。 过烧钢在轧制时会产生严重的破裂。因此过烧是比过热更为严重的一种加热缺陷。过烧钢除重新冶炼外无法挽救。 避免过烧的办法:合理控制加热温度和炉内氧化气氛,严格执行正确的加热制度和待轧制度,避免温度过高。 c、温度不均 钢坯加热速度过快或轧制机时产量大于加热能力时易产生这种现象。温度不均的钢坯,轧制时轧件尺寸精度难以稳定控制,且易造成轧制事故或设备事故。 避免方法:合理控制炉温和加热速度;做好轧制与加热的联系衔接。 d、氧化烧损 钢坯在室温状态就产生氧化,只是氧化速度较慢而已,随着加热温度的升高氧化速度加快,当钢坯加热到1100—1200℃时,在炉气的作用下进行强烈的氧化而生成氧化铁皮。氧化铁皮的产生,增加了加热烧损,造成成材率指标下降。 减少氧化烧损的措施:合理加热制度并正确操作,控制好炉内气氛。 e、脱碳 钢坯在加热时,表面含碳量减少的现象称脱碳,易脱碳的钢一般是含碳量较高的优质碳素结

钛材焊接工艺指导书

钛材焊接工艺指导书 一、编制说明 本工艺指导书的编制依据为SHJ502-86、HGJ217-86《钛管道施工及验收规范》。 二、焊接准备 1 管材和焊材的检验 管材、管件和焊材均应有质量证明书,管材、管件的内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂纹、折叠和腐蚀等缺陷;焊材表面应洁净,无氧化色,不应有裂纹、起皱、班疤和夹杂等缺陷。 2 焊接方法和焊接材料 1)焊接方法采用手工钨极氩弧焊。焊机应有高频引弧装置和电流衰减装置。 2)焊接材料采用与母材同材质和纯度更高一级。 3)氩弧纯度不应低于99.99%,含水量不大于300mg/m3 4)氩弧输送管采用塑料软管,不得采用橡胶管或其它吸湿性材料。 3 管子切割和坡口加工 1)管子切割采用机械切割或采用机械切割时其表面不得有氧化层等离子弧割。采用等离子弧切割时要用机械方法(砂轮)除去油污染层,管子加工应采用清洁的专用工具。

2)坡口形式为Ⅰ型。 3)管子切口及坡口表面应平整,不得有裂纹、重皮,并清除毛刺、凸凹、缩口、熔渣及氧化物等。切口平面最大倾斜度偏差不得超过2.5mm。 4 坡口及焊丝的清理 1)坡口及其两侧各25mm以内外表面清除油污后,用细锉或奥氏体不锈钢丝刷等方法清除其氧化膜、毛刺等缺陷。清洁采用清洁的专用工具。 2)经机械清理后的表面,焊前使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理。脱脂严禁使用氧化物容剂,并避免将棉质纤维附于坡口表面。 3)焊丝的清理方法与母材焊口相同。 5 焊口组对 1)焊口组对间隙0~1mm。 2)管子组对应做到内壁平齐,对口挡边量不得超过0.2mm。 3)定位焊采用与正式焊接相同的焊接材料和焊接工艺,其焊缝长度一般为10mm左右,高度不超过1.3mm。 4)定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣及氧化变色等缺陷,发现缺陷应及时清除。 三焊接工艺 1焊接位置采用转动平焊。

钛及钛合金铸件生产过程

钛及钛合金铸件生产 本规程适用于采用机加石磨铸型,真空凝亮炉熔铸的钛及钛合金铸件。 1工艺流程 2.1根据用户提供的零件蓝图及技术要求绘制铸造模型工艺图,并编写铸造工艺卡。 2.2机加石磨型生产钛铸件加工余量按GB/T11350 CT 9-MA F级。 3铸型制备 3.1对石墨电极的要求 3.1.1制作铸型的石墨电极应符合GB 3072。电极表面裂纹宽度不大于0.5mm。 3.2模型应严格按照工艺图、蓝图、工艺卡片制作,如有改动,需征得技术人员的许可。 3.3制作完毕后的铸型,模型工要先组装自检,然后检察员按工艺图和零件蓝图检查尺寸和结构,合格者方可使用。 4铸型焙烧

4.1铸型真空脱气前,电阻炉内培烧。 5铸型真空脱气 5.1焙烧后的模型取出后应立即装入脱气炉脱气。 5.2往炉内装型时,必须将厚、重、大的铸型装在下部,薄、轻、小易碰坏的铸型装在上部,注意轻拿轻放。 5.6经过脱气处理的铸型要放在干燥处,防止污染,吸潮。放置三天以上不用时,必须重新脱气。 6,。装炉 7.浇注 8出炉清理 8.1拆型时先拆一次性破坏部分,再拆其余部份,可重复使用的铸型放在指定的位置,并作上标记。 8.2反复使用的铸型表面允许有深度不大于3㎜,其面积不大于20mm2的孔洞,超过此规定者应修补并经检查合格后在使用。 8.3气割浇冒口时,应注意不要割伤铸件,所留余量10~20㎜之间。 8.4铸件清砂时要求将石墨清理干净,并清理干净,同时不损伤铸件。 8.5出炉后立即将坩埚和炉膛清理干净,并清除表面密封下法兰处的飞溅物. 9铸件精整 9.1外观 9.1.1清砂后的铸件飞边毛刺应打理干净,并打磨清除表面轻微留痕、冷隔等缺陷,与基体圆滑过度。 9.2焊接修补 9.2.1铸件上裸露的气孔、缩孔、疏松、裂纹、夹杂和打磨后的尺寸缺陷,应进行补焊。补焊前队缺陷部位应彻底清除干净直至露出光亮金属表面。补焊后按图纸整形。 9.2.2加工过程中暴露的缺陷,或X射线检查发现的缺陷,根据需要可进行焊接修补,同时内部缺陷焊补并整形后要在通过X射线,以确认满足需要。 9.2.3补焊应在氩弧保护下进行,焊缝不的有严重氧化现象。 10.表面质量 10.1.1铸件表面用目测检查没有铸型材料、附着的异物、氧化皮、冷隔、凹凸、飞边毛刺等及铸件内外表面光滑。 10.1.2合同中有要求时,铸件表面可参照GB9443进行无损检验或双方协商确定。 10.2内部质量 合同中有要求时,铸件可进行X射线检验或双方协商确定。 10.3化学成份 11.5几何尺寸 11.5.1铸件几何形状性和尺寸应符合铸件图样或订货协议的规定。 11.5.2铸件尺寸公差符合GB/T 6414的规定,一般不应低于CT 11级。 11.6检验合格产品由检查做出合格标示并出具产品质量证明书。 11.7检查不合格的产品应作出不合格标识,填写不合格品报告/处理申请单,按最终处置意见办理。

钛材生产工艺

钛材生产工艺 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。它适用于生产大批量、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。 钛及钛合金的应用情况

四氯化钛生产车间工艺

储矿备料 1、基本原理 外购的石油焦和氯化钠含有的水分会造成对产品的影响,根据原料的水分要求对石油焦和氯化钠进行微波干燥,通过烘烤物料,蒸发水分,使石油焦和氯化钠含水≤0.5%。 2、工艺流程 氯化工艺 1、基本原理 熔盐氯化是固体含钛物料与气体氯气在介质熔盐里温度为720-800оC 的反应。氯化反应目的是使TiO 2最大程度氯化,TiO 2的氯化速率取决于多种因素,例如温度,氧化物的活性,还原剂及氯化剂的类型,熔盐的物理特性和成分(表面张力、黏度、润湿性)。参与氯化反应组分的催化性能。熔盐氯化主要反应方程式如下: 微波干燥 埋刮板输送 斗式提升 氯化钠 石油焦 送氯化工序 高钛渣 入料仓 拆袋

TiO2+C+2Cl2====TiCl4+CO2 铁,铝,锰,铬的氧化物在和氯气反应后生成的氯化物极易溶解在熔盐中,作为氯化反应的催化剂。在氯化熔盐中,这些氯化物适宜的浓度能增加熔盐的活性,能提高高钛渣的氯化速率。 氯气浓度对氯化反应有很大影响,入炉氯气浓度一般在80%到90%(vol.),其余为空气。氯化反应的温度通过从淋洗循环槽返回的泥浆量调整氯化炉温度。放热反应产生的多余热量蒸发了返炉泥浆中的四氯化钛,然后四氯化钛就和混合炉气一起进入冷凝系统。 生产粗四氯化钛是升华和冷凝的过程。冷凝是改变物质的物理状态,从气相变为液相,而升华是没有经过中间的液相,直接从固相转变为气相,这些过程均伴随着热损失。混合炉气从气相转变为液相或固相的温度取决于混合炉气中各种物质的蒸汽分压。氯化工序的产品是粗四氯化钛,首先冷凝高沸点氯化物,然后冷凝四氯化钛及低沸点氯化物。 2、工艺流程 粗四氯化钛工艺流程图 石油焦氯化钠4 高钛渣 4 氯气 重力收尘淋洗废熔盐送渣场 氯化 收尘渣送渣场

钛合金3-钛合金加工工艺分析

钛合金的加工工艺 钛合金有着与钛金属类似的大气高温污染(吸收氢氧氮)、强度高导致的刀具寿命短、导热性差导致的粘刀等等一系列麻烦。此外,热加工带来的金属相不均匀,晶粒粗大,残余应力,等等,也是钛合金热加工的难题。因此,工业纯钛和钛合金基材,在国际上基本是自由贸易(这与高性能碳纤维复合材料的禁运有很大的差异。详情见拙文《浅析碳纤维复合材料在航空航天领域的应用https://www.doczj.com/doc/9410730758.html,/s/blog_56c70d4b010165l9.html》)然而,买得起未必用得起,正是加工工艺的复杂,将绝大多数国家挡在了钛合金应用的门外。 下面,我们来看***钛合金加工工艺的情况。 一、下料切割工艺 钛合金制件之前,先要将大块钛合金进行初步切割,做下料准备。钛合金的切割,不像一般金属,很难用火焰方法进行,否则高温污染会导致材料脆化。因此多用等离子切割、激光切割、铣切来进行。但是这些方法,要么是材料容易产生热应力离散变形(如激光切割)、或者成本太高无法满足大量生产(如离子束切割),要么是残料率高(如铣切)。因此,人们想出了另一种常温切割方式:高压水切割。 水切割,就是水刀,呵呵。以前咱听说水滴石穿,那可要万年功夫。这次是水切钛断,立等可取啊。 中国航空报载,沈飞公司工艺研究所的首席专家蒲永伟,对水切割技术有深厚积累,潜心研究此项技术的钛切割应用,获得成功,顺利实施了40~100毫米厚的钛合金板材切割。由于是常温操作,切割质量好,且其效率是常规切割方法的50倍以上,材料费大大节约。至今,钛合金的水切割方式,在国内的应用已经接近10年。 二、铸造工艺

铸件加工,需要熔化钛合金进行浇注。同样,由于钛合金的化学活性,熔化的液态钛合金,几乎与所有的耐火材料起反应。因此其熔化和浇注必须在惰性气体(如氩气)保护或者真空环境下进行。 国内应用方面: 中国船舶新闻网报道,中国在消化吸收国外先进技术的基础上,掌握和发展了金属型、捣实型、机加工石墨型,以及氧化物面层陶瓷型壳等钛合金铸造技术,可以生产最大直径达150 0毫米X400毫米,最小壁厚为0.8毫米,单重达到近800千克的整体钛合金铸件,每年铸造钛合金用量达5000吨,具备了钛及钛合金精密铸件的基本生产技术。 根据热加工论坛的报道:我国航天用铸造钛合金的应用始于20世纪80 年代中期,现已有ZTi3,ZTiAl4,ZTiAl5Sn2. 5,ZTiAl6V4,ZTiAl6Zr2MoV等品牌(品牌的第一个字母Z,代表铸造)。 2001年,由北航、华中理工研制的ZTC4 钛合金(即对TC4进行铸造加工后的合金件),利用热等静压和熔模精密铸造成型技术,研制了某型飞机用钛合金精铸件。该铸件外型尺寸为6 30mm ×300mm ×130mm ,最小壁厚2. 5mm ,为复杂的框形结构。 中科院金属研究所网站报道: 2011年5月,沈阳向中国科学院金属研究所研发的钛铝母合金制备技术,通过了英国罗罗公司(Rolls-Royce)的质量审核。 2013年4月17日,罗罗航空发动机公司在沈阳,正式向该所颁发了钛铝涡轮叶片精密铸造技术质量认证证书。

四氯化钛生产工艺研究_常跃仁

文章编号:1007-967X(2009)04-0037-03 四氯化钛生产工艺研究* 常跃仁 (抚顺钛业有限公司,辽宁抚顺113001) 摘 要:首先综述了近年来四氯化钛的生产工艺,并围绕氯化的准备阶段-配料部分进行了详细汇总。对氯化部分,原料高钛渣品位和杂质元素含量高低,决定了国内外不同生产厂家使 用不同的氯化工艺:熔盐氯化和沸腾氯化。对这两种氯化的特点进行了总结。在精制部 分,通过四种不同除钒方式的对比,阐述了每种方法的优缺点,指出今后精制除钒向矿物 油和铝粉除钒的方向发展。 关键词:四氯化钛,沸腾氯化,熔盐氯化,精制,铜丝除钒,硫化氢除钒,有机物除钒,铝粉除钒 中图分类号:T Q124 文献标识码:A 1 前 言 四氯化钛(T i C l4)是生产海绵钛的最重要的中间产品。金属钛性能优异,广泛应用于航空航天、国防工业、石油化工、航海设备、电子材料、发电设备、体育器材和医疗器械制造等。随着我国经济不断增长,综合国力不断增强,钛的消费量增长速度很快,我国海绵钛工业生产已取得了很大的进步,现已成为世界上少数几个掌握全套工艺技术的国家之一。 据最乐观的预测(日本先进材料公司资料),到2010年世界钛材市场将扩大到12万t,对海绵钛的需求量将达15~16万t[1]。根据我国钛工业发展规划,在“十一五”期间,国内海绵钛需求量将按照平均25%的速率增长,到2010年,国内海绵钛市场需求量将达到3.5万t。 据上述统计保守估算,到2010年全世界用于海绵钛生产所需四氯化钛约为62~66万t。同时考虑到钛白行业的生产所需四氯化钛量,四氯化钛供应市场潜力巨大。因此,在提高四氯化钛产量的同时,通过改善工艺流程,尽可能地提高四氯化钛产品质量具有十分重要的意义。 2 四氯化钛生产工艺 对于四氯化钛的生产过程,虽然各个国家工艺流程上稍有差异,但主要是由配料、氯化和精制三部分组成。下面就四氯化钛生产情况进行简要探讨。 2.1 配 料 配料工段来自高位料仓合格粒度的富钛料与破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋输送机,经初混后送入流化器,风送至氯化工段,经旋风和布袋收尘卸入混合料仓,供氯化炉使用[2]。 2.2 氯 化 氯化工艺主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化三种方法。沸腾氯化是现行生产四氯化钛的主要方法(中国、日本、美国采用),其次是熔盐氯化(主要是独联体国家采用),而竖炉氯化已被淘汰。沸腾氯化一般是以钙镁含量低的高品位富钛料为原料,而熔盐氯化则可使用含高钙镁的原料[2]。 2.2.1 沸腾氯化 沸腾氯化是采用细颗粒富钛物料与固体碳质还原剂,在高温、氯气流作用下呈流态化状态,同时进行氯化反应制取T I C l4的方法[3~5]。 流态化氯化的操作温度一般控制在1000~1050℃,在此温度下富钛料发生加碳氯化反应,主要反应方程式如下: T i O2+2C l2+C=T i C l4+C O2(1) T i O2+2C l2+2C=T i C l4+2C O(2) T i O2+2C l2+2C O=T i C l4+2C O2(3)在实际生产中,准确的配炭比、氯料比、混合料粒度以及合适的氯化温度是影响沸腾氯化的关键因素。 有关氯化炉的性能见表1所示。 纵观国内外氯化炉的发展趋势是大型化、自动化和节约化,而且还必须要实现资源的充分利用,循环经济和清洁生产。 汇总起来国外钛厂氯化炉有以下几个特点: (1)大型化。氯化炉沸腾段直径2.0m以上,日产能>50t/d,甚至3.0m以上炉型可使日产能>200t/d。 (2)吃精料。国外现代化钛厂吃T i O292%~96%金红石或加部分高钛渣使用?T i O2的原料,石油焦都用1#焦,这样大幅度地降低氯气消耗,且国外氯化生产技术可以回收没有反应的氯气,有利于环保、降低生产成本,而且排渣量也可以减少60%~70%,排渣周期大大延长,降低了工人劳动强度。 (3)适中的流化速度。国外大部分厂家选择< 第25卷第4期2009年8月 有 色 矿 冶 N O N-F E R R O U SMI N I N G A N D ME T A L L U R G Y V o l.25.№4 A u g u s t2009 *收稿日期:2009-06-01 作者简介:常跃仁(1973-),男,河南许昌人,工学学士,主要从事钛冶金。

棒材生产工艺

2、轧钢工艺 2.1 产品大纲及金属平衡 2.1.1 产品大纲 本车间设计为2条年产量80万吨的高速线材生产线。 主要产品规格为: 圆钢: Φ5.0—Φ20mm 光面线材 螺纹钢: Φ6.0—Φ18mm 螺纹钢筋 生产钢种为:普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、锚螺钢、合金钢、不锈钢、 轴承钢等。 按品种规格和钢种分类的产品大纲见表2—1、2—2。 产 品 大 纲 表 2—1 产 品 大 纲 表 2—2 序号 产品规格范围 年产量(t ) 比例(%) 序号 钢种 代表钢号 年产量(t ) 比例(%) 1 普通碳素结构钢 Q235 400000 25 2 优质碳素结构钢 45# 80# 480000 30 3 焊条钢 320000 20 4 弹簧钢 60Mn 60Si 2Mn 64000 4 5 合金结构钢 40Gr 160000 10 6 冷镦优质钢 ML25—ML45 80000 10 7 不锈钢 8000 0.5 8 轴承钢 8000 0.5 7 合计(t ) 1600000 100 8 比例(%) 100

1 ф5-ф5.5 160000 10 2 ф6.0—ф9 400000 25 3 ф10—ф13 720000 45 4 ф14—ф18 240000 15 5 ф20 80000 5 合计100 2.1.2 产品质量及标准 (1)产品交货状态: 均以盘卷状态交货 (2)产品执行标准 —GB/T14981-94热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差 —GB700-88碳素结构钢 —GB/T699-1999优质碳素结构钢技术条件 —GB6478-86冷镦钢技术条件 —GB/T3077-1999合金结构钢技术条件 —GB1222-84弹簧钢 2.1.3 原料 车间所用原料为连铸坯,全部由潍钢炼钢供给,钢坯规格尺寸为:150×150×12000mm,净重为2075kg,最小坯料长度为8000mm。 坯料应满足国家标准YB2011—83中规定和YB/T004—91中规定的内容。 连铸坯年需要量为166.4万吨。 2.1.4 金属平衡 车间原料用量为166.4万吨,成品量为160万吨,成材率为96%,金属平衡见表2—2。 车间金属平衡表表2-3 产品炉内烧损及二次氧化切损及轧废 原料量(t) 数量所占数量所占数量所占

四氯化钛工艺规程完整

四氯化钛工艺规程 目录 一、产品说明 二、原料说明 三、生产原理 四、生产工艺流程 五、岗位操作 六、安全注意事项 七、分析检测控制一览表 八、废物一览表 九、消耗定额 十、设备一览表 福建金太化工有限公司 2008年1月1日一、产品说明

1、 简介:学名四氯化钛,商品名四氯化钛,分子式:TiCl 4 分子量:189.712 2、 物理性质:常温下四氯化钛为无色透明的液体,在空气中发白烟。物理常数如下:(1)沸点:136.4℃ (760mmHg 柱)(2)熔点:-25℃(3)不同温度下的比重(液体) (4)蒸气压力logP=7.64433-1947.6/T(mmHg 柱)(5)临界温度358℃(6)比热 液体C P =35.7卡/克分子·度 气体C P =24.87+1.09 ×10-3 -2.08×105T -2 (7) 在不同温度下的粘度(液体) (8)蒸发热:20℃ γ=8.96千卡 /克分子,沸点γ=13.05-0.0115T 千卡/克分子(9)熔化热:2.24千卡/克分子 (10)导热系数 (11) 表面张力 (12)介电常数 (13)平均体膨胀系数 0.001086(0--100℃)(14)熵四氯化钛(固) S 0 298=34.4卡/克分子.度四氯化钛(液) S 0 298=60.4卡/克分子.度 四氯化钛(气) S 0 298=84.4卡/克分子.度 (15)生成热 TiCl 4(气) △H 298=-182.4仟卡/克分子 TiCl 4(液) △H 298=-192.3仟卡/克分子TiCl 4(固) △H=-198.5仟卡/克分子(00 K) 3、 化学性质 (1) 与碱金属或碱土金属进反应生成低价氯化物或金属钛 TiCl 4+2Na= TiCl 2+2NaCl TiCl 4+2Na=Ti+4NaCl TiCl 4+2Mg= Ti+2MgCl 2 (2)与氢进行反应生成钛的低价氯化物 2TiCl 4+H 2= TiCl 3+2HCl (800℃) (3)与水反应,四氯化钛与水反应很剧烈,并放出热量。 TiCl 4+H 2O →TiCl 3(OH)·4H 2O+HCl →TiCl 2(OH)2·3H 2O+HCl →TiCl(OH)3·2H 2O+HCl →Ti(OH)4+HCl

棒材生产工艺简述

棒材生产工艺简述: 一:产品方案 (1)产品及生产规模 产品规格:棒材:ф100~ф220mm 生产规模:年设计生产能力100×104t (2)坯料 钢种:碳素结构钢、低合金结构钢、 坯料规格(连铸坯): 方坯:(220×220)~(320×340)×(~6000)mm 年需要坯料重量:105×104t 二:生产工艺 其主要工序由上料、坯料加热、粗轧、精轧、外形尺寸测量、冷床冷却、定尺锯切、检查、堆垛、打捆、标记、入库等组成。 (1)工艺流程框图: ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓

(2)工艺流程简介 所有轧线设备均布置在+0.00m平台上,轧线标高为+1.40m。 当生产时,合格的连铸钢坯以单根方式从连铸热坯出坯台架送入输送辊道,输送辊道将坯料向前输送。(坯料在输送辊道运输过程中经设在辊道中的坯料秤称重,自动显示纪录每根坯料的重量。可不选)在输送辊道上不合格的坯料(人工右眼检查、表面缺陷、弯曲度过大和目测测长不符合要求的坯料),可由设在输送辊道侧面的剔除装置剔出。合格的坯料输送到+2.00m 平台的辊道上,通过炉前顶钢机送入加热炉。热送坯料进入加热炉的温度约为≈600°C左右。当采用冷坯生产时,坯料以4~5根成组方式经输送辊道向前输送,(在输送过程中进行称重,)在辊道的另一侧设有不合格钢坯剔除装置,经人工检查表面缺陷和弯曲度达不到要求的坯料在此剔出。坯料后经提升机构将坯料提升到+2.00m平台的辊道上,通过入炉辊道送入加热炉加热。蓄热推钢式加热炉按不同钢种的加热制度,将坯料加热到980~1150°C。 加热好的钢坯在推钢机的推动下从炉前滑道滑出,出炉后的钢坯由输送辊道运送到粗轧机组第一架轧机中。不合格的钢坯由钢坯剔除装置在此剔出。 钢坯首先进入粗轧机组(ф750x2)中轧制,最后送往一架两辊成品精轧机(ф650)轧制。粗轧和中轧为往返式轧制。合格钢坯经机前运输辊道送至第一架开坯ф750轧钢机,经机后升降台抬送与机前翻钢板翻钢,轧制4道次后,由机前移钢机送往ф750二架轧机,轧件经机后升降台抬送与机前翻钢板翻钢,轧制3道次后经二架轧机机后输送辊道,送至ф650二辊式成品精轧机,在经轧机前设有气动翻钢装置,当成品进入合金扭转导槽时,由设在机前的红外线检测仪检测到信号并发出指令,使气缸动作,完成精轧机前的翻钢,使平椭圆转为立椭圆,精轧机经过一道次轧制形成所需成品。

钛及钛合金锻造生产工艺规程汇总

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本工艺规程适用于真空熔炼的钛及钛合金铸锭经加热、锻造、机加工等工序而制成棒坯、棒材、板坯、饼环材的生产,制定了每个生产工序的工艺制度和管理要求。 1简明工艺流程见表1。 2铸锭的准备 2.1生产工艺员在接到生产作业计划后,要仔细对计划部分内容进行审核,如有问题,及时和计划员沟通,确定无误后,方可编制生产工艺。并通知相关人员到库房领料。 2.2领料人员应根据GB/3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分及化学成分允许偏差GB/3620.2及企标的有关规定,核对铸锭合格证,并核对合金牌号、锭号、规格和重量是否与实物相符,确认无误后,再进行转料。 2.3 铸锭转入锻造厂房应摆放整齐,将标识摆放于易看到的方位或用金属(记号笔)在铸锭的两端或表面将锭号明显标出。 2.4生产工艺员在投料前应仔细研究产品所执行的技术标准,保证其化学成份能满足该产品的技术要求。否则,不能投料。 2.5铸锭转入锻造车间后炉工在装炉前必须对铸锭进行涂层,涂层时将铸锭用垫木或导辊垫起,并将铸锭表面的杂脏物、油污用清洗剂擦洗干净后再涂防氧化涂层。 2.6涂层时将写锭号的地方不要涂,以便装炉前确认锭号是否正确。 2.7涂层的厚度应控制在0.2~0.4㎜。涂层后必须干透即24小时后方可装炉

铸锭 ↓ 涂层 ↓ 加热 ↓ 锻造 ↓ ↓↓↓ 打磨刨面打磨 ↓↓↓ 加热修磨加热↓↓↓ 锻造检查锻造↓↓↓ 热处理称重刻口↓↓↓ 机加板坯锯切↓↓ 探伤平头倒角↓↓ 取样 ↓↓ 检查 ↓↓ 修磨 ↓↓ 检查热处理↓↓ 称重机加↓↓ 包装探伤↓↓ 棒材取样 ↓ 检查 ↓ 称重 ↓ 包装 ↓ 饼环材

钛合金零件加工工艺研究

钛合金零件加工工艺研究 摘要:本文对钛合金材料的优点以及加工特性进行了介绍和分析,并对钛合金 零件的加工工艺以及加工注意事项进行了讨论和研究,希望能够为相关产业中钛 合金零件的加工、应用和发展起到一些参考作用。 关键词:钛合金;零件;加工 引言 Ti元素在不同的温度下会呈现出不同的排列结构,当温度<882℃时为密排六方晶格结构,≥882℃时为体心立方晶格结构,两种不同结构的Ti分别称为αTi以 及βTi。通过添加适当的合金元素后便可以得到α合金、β合金以及α+β合金三 种合金物质,我国一般表示为TA、TB、TC。其中TA、TC是最为常用的两种钛合金,根据其实际用途不同以及添加的合计元素不同,可以分为高强合金、耐蚀合金、耐热合金、低温合金以及特殊功能合金等。早期钛合金主要应用于航空发动 机的制造,随后相关技术的不断发展,钛合金在医疗、民用等方面表现出了良好 的发展前景。 1.钛合金材料的主要优点 钛合金材料有着十分广阔的应用前景,这取决于其所具有的一些特性和优点,主要包括以下几个方面: (1)密度低。钛合金的密度一般为4.4kg/dm3左右,仅有钢的60%,重量较 强轻。高强度钛合金在抗弯强度上要高于超硬铝合金、耐热铝合金,高强度镁合 金以及高强度结构钢,仅次于超高强度结构钢,比强度(强度/密度)则要高于上述所有金属,应用于零件、结构件制造上可以有效的减轻构件质量,并保持较高 的强度和刚性。 (2)热强度高。钛合金即使在450~500℃时仍然能够具有良好的强度表现, 工作温度远远高于铝合金(工作温度200℃),能够在高温环境下保持稳定的工 作状态。同时钛合金的低温性能也同样良好,TA7钛合金在-253℃仍然可以保持 其力学性能。 (3)抗蚀性强。钛合金对于点蚀、酸蚀、应力腐蚀以及氯化物、含氯有机物质、硝酸、氯酸、碱等有着较高的抗蚀性,能够在海水、潮湿等环境中进行应用。 2.钛合金加工特性分析 在钛合金零件的加工工艺中,由于受到材料本身性质特点的影响,其表现出 的加工特性主要包括以下几个方面: (1)导热系数低。以TC4为例,其导热率l=7.955W/(m·℃),为铁的1/5, 铝的1/10。较低的导热系数导致材料在切削过程中产生的热量会在切削区、切削 刃附近集聚,无法有效的散出,进而造成了切削温度上升,刀具寿命大大缩短。 (2)弹性模量低。在钛合金的加工过程中已加工面会在径向力的作用下出现表面回弹较大或弯曲变形、引发振动的情况,从而导致刀具后面与材料表面的接 触面积增加,造成刀具磨损严重,零件精度也无法得到保障。 (3)硬度因素。加工的钛合金材料如果硬度值较高(>HB350),会使刀具 出现磨损、崩刃的可能性大大增加;而如果硬度值较低(<HB300)则可能会出 现切屑附着于切削刃形成积屑瘤。两种情况都会造成钛合金的加工效果不良,加 工时间延长。 (4)化学亲和性强。Ti元素能够与空气中的C、N、CO、CO2等物质反应形

主要钛产品生产工艺流程图

主要钛产品生产工艺流程 成都工业学院材料工程学院邹建新 攀枝花学院材料工程学院彭富昌 1 钛产品生产原则流程 所有钛产品的最初原料都是含钛矿物,通常为钛铁矿。最终钛产品有两种,一是单质的金属钛,二是氧化物TiO2,前者作为结构性钛(合金)材料,广泛用于航空航天、海洋、化工及高档民用等领域,后者作为功能性钛白粉颜料,广泛用于涂料、造纸、塑料及电子等领域。钛铁矿经选矿工艺后成为钛精矿,钛精矿经熔炼为钛渣或经湿法冶金处理为人造金红石或富钛料,钛精矿或酸溶性钛渣作为硫酸法钛白的原料,与浓硫酸酸解后生产钛白粉,氯化钛渣或人造金红石经氯化后生成四氯化钛,再用镁高温还原生产海绵钛,海绵钛经高温熔融为钛锭,即可进一步加工成钛材。工艺流程如图 1所示。 图 1 钛产品生产原则工艺流程 2 钛渣生产工艺 电炉熔炼钛渣的工艺流程包括:配料,制团(可选),电炉熔炼,渣铁分离,冷却炉前钛渣,破碎,磁选,获得成品高钛渣等步骤。钛精矿与碳还原剂一起置于高温电弧炉中熔炼,铁氧化物被还原为金属铁,余下部分为二氧化钛、氧化钙、氧化镁、二氧化硅的熔融混合物,冷却后即为钛渣。如图 2所示。其中的半钢是指电炉熔炼后获得的含碳较高的铁水。

图 2 电炉熔炼钛渣的原则工艺流程 3 硫酸法钛白粉的生产工艺 钛白生产方法包括如下三种:①硫酸法,可生产金红石型和锐钛型钛白;②氯化法,国内仅中信锦州钛业、云南新立、洛阳万基、漯河兴茂、攀钢在生产或在建,国外55%企业采用,只能生产金红石型钛白;③盐酸法,尚未产业化,新西兰曾进行试生产,国内不少学者也开展过实验研究。 生产钛白的硫酸法与氯化法各有优缺点,业界评价褒贬不一。硫酸法会产生绿矾和废酸,但可综合利用,氯化法产生的氯化废渣处理难度较大,一般只能深埋,国内攀钢集团已开发了一种可以有效回收利用氯化废渣的专有技术。硫酸法可生产锐钛型钛白,但氯化法不行。随着环保成本的增加,硫酸法钛白粉厂只要愿意增大资金投入,其“三废”污染问题是可以得到较好解决的。 硫酸法生产钛白是成熟的生产方法,使用的原料为钛精矿或钛渣,以及矿渣混合物。硫酸法钛白生产,实际上是一个通过分离、提纯等化学和物理方法,去除钛精矿(钛渣)中的杂质,只保留90%以上TiO2的一个化工过程。 硫酸法钛白生产的主要环节包括: ①酸解;②钛液水解;③偏钛酸盐处理;④偏钛酸煅烧;⑤钛白后处理。 生产钛白的原料:钛精矿或钛渣、硫酸(本节以钛精矿为例)。生产钛白的产品:金红石型钛白或锐钛型钛白,另外副产硫酸亚铁。硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成:原矿准备,用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液,溶液净化除铁,由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸,偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。原则工艺流程如图 3所示。

TiCl4的概述及生产工艺

TiCl4的概述及生产工艺 08化工一班蒋全洪 200810901028 主要性质 一、物理性质四氯化钛,或氯化钛(IV),是化学式为TiCl4 的无机化合物。四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。室温下,四氯化钛为无色液体,并在空气中发烟,生成二氧化钛固体和盐酸液滴的混合物。四氯化钛是无色密度大的液体,样品不纯时常为黄或红棕色液体。与四氯化钒类似,它属于少数在室温时为液态的过渡金属氯化物之一,其熔沸点之低与弱的分字间作用力有关。大多数金属氯化物都为聚合物,含有氯桥连接的金属原子,而四氯化钛分子间作用力却主要为弱的范德华力,因此熔沸点不高。 二、化学性质稳定性:化学性质不稳定,有刺激性酸味,遇湿空气即冒白烟,首先形成TiCl4·5H2O;最后水解生成水合二氧化钛(TiO2·xH2O)。吸收干燥的氨生成TiCl4·4NH3和TiCl4·6NH3。同醇类反应生成钛酯[如Ti(OCnH2n+1)4]。和三乙基铝生成组成可变的混合卤化物——烷基络合物,即为著名的齐格勒催化剂(使乙烯等规聚合成高分子量的固体聚合物的重要催化剂)。 TiCl4分子为四面体结构,每个 Ti4+与四个配体 Cl?相连。Ti4+与稀有气体氩具有相同的电子数,为闭壳层结构。因此四氯化钛分子为正四面体结构,具有高度的对称性。 TiCl4可溶于非极性的甲苯和氯代烃中。研究表明溶解在某些芳香烃的过程中涉及类似于 [(C6R6)TiCl3]+配合物的生成。四氯化钛可

与路易斯碱溶剂(如 THF)放热反应,生成六配位的加合物。对于体积较大的配体,产物则是五配位的TiC l4l。 除了释放出腐蚀性的氯化氢之外,存放 TiCl4时还会生成钛氧化物及氯氧化物,粘住使用过的塞子和注射器。 大概生产工艺介绍 对于四氯化钛的生产过程,虽然各个国家工艺流程上稍有差异,但主要是由配料、氯化和精制三部分组成。下面就四氯化钛生产隋况进行简要探讨。 配料 配料工段来自高位料仓合格粒度的富钛料与破碎、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋输送机,经初混后送人流化器,风送至氯化工段,经旋风和布袋收尘卸人混合料仓,供氯化炉使用。 氯化 氯化工艺主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化三种方法。沸腾氯化是现行生产四氯化钛的主要方法(中国、日本、美国采用),其次是熔盐氯化(主要是独联体国家采用),而竖炉氯化已被淘汰。沸腾氯化一般是以钙镁含量低的高品位富钛料为原料,而熔盐氯化则可使用含高钙镁的原料。 沸腾氯化 沸腾氯化是采用细颗粒富钛物料与固体碳质还原剂,在高温、氯气流作用下呈流态化状态,同时进行氯化反应制取TIcI的方法。

四氯化钛行业分析报告

四氯化钛行业分析

目录 一、四氯化钛概述 (1) (一)简介 (1) (二)生产工艺 (1) 二、钛产业链情况 (3) 三、上游原材料料情况 (4) (一)钛矿原料特点 (4) (二)世界钛矿情况 (6) (三)我国钛矿资源现状 (8) 四、四氯化钛行业市场 (10) (一)四氯化钛的目标市场 (10) (二)四氯化钛的目标市场区域分布 (10) (三)海绵钛生产企业统计数据、 (10) (四)阻碍四氯化钛价格的因素分析 (11) 五、重点企业情况 (13) (一)遵义钛业股份有限公司 (13) (二)攀钢集团 (13)

(三)天津化工厂天泰化工公司 (14)

一、四氯化钛概述 (一)简介 四氯化钛是钛及其化合物生产过程中的重要中间产品,为钛工业生产的重要原料。要紧用于生产金属钛、珠光颜料、钛酸脂系列、钛白及烯烃类化合物的合成催化剂等,在化工、电子工业、农业及军事等方面有广泛用途。 纯TiCl4为无色透明液体,目视为五色就已达到专门高的纯度,越透明纯度也越高。 (二)生产工艺 四氯化钛的生产过程要紧是由配料、氯化和精制三部分组成。 1、配料工段 来自高位料仓合格粒度的富钛料与破裂、干燥后的石油焦按一定配料比加入到螺旋输送机,经初混后送入流化器,风送至氯化工段,经旋风和布袋收尘卸入混合料仓,供氯化炉使用。 2、氯化工段 来自混合料仓的富钛料和石油焦连续加入氯化炉,通入氯气在高温下反应生成含TiCl4的混合气体,向混合气体中喷入精制返回钒渣泥浆和粗四氯化钛泥浆以回收TiCl4,并使热气流急剧冷却,在分离器中分离出矾渣、钙、镁、铁等氯化物固体杂质。

棒材生产线简介

棒材生产线简介 日照钢铁棒材生产线 2009年10月

目录 第一章棒材生产线工艺流程及工艺控制特点................................................................................................. - 1 - 一、棒材生产线简介 (1) 二、生产工艺及产品结构 (1) 三、主轧线工艺流程及先进技术 (2) 1、生产线工艺流程: ................................................................................................................................ - 2 - 2、采用先进技术 ........................................................................................................................................ - 2 -第二章主轧线设备系统..................................................................................................................................... - 3 - 一、主轧线机械液压设备系统 (3) 1、加热炉区域设备 .................................................................................................................................... - 3 - 2、轧区设备: ............................................................................................................................................ - 4 - 3、精整区设备: ........................................................................................................................................ - 7 - 二、三电控制系统 (8) 1、高/低压供电系统: ............................................................................................................................... - 8 - 2、传动控制系统 ........................................................................................................................................ - 9 - 3、加热炉自动化系统 .............................................................................................................................. - 10 - 4、主轧线自动化系统 .............................................................................................................................. - 11 - 三、重大技改技措: (13) 1、17#、18#主电机及供电整流变压器改造........................................................................................... - 13 - 2、加热炉区链式提升机改造:............................................................................................................... - 13 - 3、倍尺剪的改造: .................................................................................................................................. - 13 - 4、冷床改造: .......................................................................................................................................... - 13 - 5、轧区主机减速机设备的优化:........................................................................................................... - 14 - 6、化学除油器改造: .............................................................................................................................. - 14 -第三章公辅设施及生产准备系统................................................................................................................. - 15 - 一、公辅设施: (15) 1、公辅系统: .......................................................................................................................................... - 15 - 2、环保系统: .......................................................................................................................................... - 15 - 3、消防系统: .......................................................................................................................................... - 16 - 4、给排水管道 .......................................................................................................................................... - 16 - 二、行车 (16) 三、生产准备 (16) 附件一:相关设备参数: (18)

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