Quins són els processos implicats en la fusió i la fosa de lingots de titani?
El procés de fusió i fosa dels lingots de titani inclou principalment diverses etapes, com ara el refinament de matèries primeres, el refinament, la preparació del motlle, l'agrupació d'elèctrodes, la fosa, la fosa, la refrigeració i la neteja. Els següents són els tres processos principals del procés de fusió i fosa del lingot de titani: lots, elèctrodes d'agrupament i introducció de la fosa:
1. Refinament de matèries primeres:
El procés de fusió i fosa dels lingots de titani comença amb el refinament de matèries primeres. En termes generals, les principals matèries primeres són els minerals de titani, com el rutil, ilmenita, etc. Aquests minerals han de passar per processos com el benefici i la trituració del mineral per extreure diòxid de titani (TiO2) amb major puresa.
El diòxid de titani obtingut es perfecciona en titanat clorat d'alta puresa mitjançant mètodes com l'atmosfera, el dissolvent o la reacció química. Aquest procés també implica una sèrie de separacions, purificacions i reaccions químiques per garantir que el producte final tingui la puresa requerida. L'aliatge de titani determina la proporció d'elements d'aliatge segons els principis següents:
(1) El rang de fluctuació admissible dels elements d'aliatge i el contingut d'impureses i el rang de composició òptim necessari perquè l'aliatge obtingui un rendiment òptim;
(2) Mètode de fosa i nombre de temps de fosa;
(3) La taxa de pèrdua de combustió i la taxa d'evaporació dels elements d'aliatge durant el procés de fosa de residus al buit;
(4) Mètodes d'addició i propietats físiques dels elements d'aliatge.
En termes generals, per als elements amb una alta taxa de pèrdua d'ignició i una volatilització fàcil, les seves proporcions de components han d'estar properes o superar el límit superior, mentre que per als elements que són menys propensos a la pèrdua de volatilització, les seves proporcions de components haurien d'estar en el rang mitjà del requerit. rang.
2. Inhibició de blocs d'elèctrodes
Preparació del motlle:
La preparació del motlle fa referència a la preparació del motlle per a la fosa, és a dir, la forma final del lingot de titani. Normalment, això implica utilitzar motlles especials de sorra o altres materials resistents a altes temperatures per preparar el motlle adequat per a la forma del producte final. Els principals requisits per als elèctrodes en la fosa de consumibles són:
(1) força suficient;
(2) conductivitat suficient;
(3) Rectitud;
(4) Els elements d'aliatge de l'elèctrode estan raonablement distribuïts;
(5) Lliure d'humitat i contaminació.
Hi ha dos mètodes per preparar elèctrodes integrals: premsat (també dividit en premsat vertical i premsat horitzontal) i extrusió (també dividit en horitzontal i vertical). El mètode més utilitzat és el mètode de supressió.
La densitat del bloc d'elèctrodes està relacionada amb la matèria primera premsada. En termes generals, la densitat del bloc d'elèctrodes ha de ser superior a 3,2 g/cm3 per complir els requisits de fusió. En general, s'utilitza una premsa amb una pressió de 300 a 500 MPa.
La soldadura del conjunt d'elèctrodes consisteix a muntar i soldar blocs d'elèctrodes únics premsats en elèctrodes de la secció i longitud requerides per a la fusió d'arc consumible. La soldadura per plasma blindat amb argó, la soldadura per plasma al buit i la soldadura per feix d'electrons s'utilitzen sovint a la indústria. Per evitar la barreja d'inclusions d'alta gravetat específica, generalment no s'utilitza la soldadura per arc de tungstè. La puresa del gas argó per a la soldadura és del 99,99%.
3. El període des de l'inici de l'alimentació fins a la finalització de tota la fusió de la càrrega (excepte el pont d'arc sòlid per sobre de la piscina fosa) s'anomena etapa de fusió de càrrega.
En l'etapa inicial de la fosa, la resistència específica de la càrrega recentment afegida és gran, els elèctrodes estan en contacte directe amb la càrrega i la càrrega s'escalfa per la calor de resistència de la càrrega. En aquest moment, el corrent d'entrada és petit però relativament estable, i l'escalfament de la resistència domina durant aquest període. Però no va durar gaire. Quan la càrrega sota l'elèctrode es fon per formar tres "piscines foses de gresol", es genera calor d'arc entre els elèctrodes i la "piscina fosa del gresol", escalfant la càrrega i la piscina fosa s'expandeix gradualment cap a l'exterior fins que es connecten els tres elèctrodes. "Gran piscina de fusió". Durant la transició de la "piscina fosa del gresol" a la "gran piscina fosa", a causa de la reducció del material del forn no fos, la seva resistència específica es redueix gradualment, de manera que la calor de resistència del material del forn disminueix gradualment; i la calor de l'arc entre l'elèctrode i la "piscina fosa del gresol" La proporció de sortida augmenta gradualment. Aproximadament mitja hora des de l'inici de la fusió, la calor de l'arc es torna dominant. El "període de transició" esmentat anteriorment és un període inestable de fusió d'escòries de titani alta. En primer lloc, perquè la resistència de la línia per on passa el corrent (elèctrode → piscina de gresol → material del forn no fos → piscina de gresol → elèctrode) canvia amb el temps; en segon lloc, el material sòlid per sobre de la "piscina del gresol" sovint s'enfonsa a la piscina fosa, provocant reaccions violentes, provocant que l'escòria bulli. A més, aquest fenomen de "col·lapse del material-ebullició de l'escòria" és irregular.
