Quali sono i processi coinvolti nella fusione e fusione dei lingotti di titanio?
Il processo di fusione e fusione dei lingotti di titanio comprende principalmente più fasi come la raffinazione delle materie prime, la raffinazione, la preparazione dello stampo, il raggruppamento degli elettrodi, la fusione, la fusione, il raffreddamento e la pulizia. Di seguito sono riportati i tre processi principali del processo di fusione e fusione dei lingotti di titanio: dosaggio, raggruppamento degli elettrodi e introduzione della fusione:
1. Raffinazione delle materie prime:
Il processo di fusione e fusione dei lingotti di titanio inizia con la raffinazione delle materie prime. In generale, le principali materie prime sono minerali di titanio, come rutilo, ilmenite, ecc. Questi minerali devono essere sottoposti a processi come l'arricchimento del minerale e la frantumazione per estrarre il biossido di titanio (TiO2) con una purezza maggiore.
Il biossido di titanio ottenuto viene raffinato in titanato clorurato di elevata purezza attraverso metodi quali atmosfera, solvente o reazione chimica. Questo processo prevede anche una serie di separazioni, purificazioni e reazioni chimiche per garantire che il prodotto finale abbia la purezza richiesta. La lega di titanio determina la proporzione degli elementi di lega secondo i seguenti principi:
(1) L'intervallo di fluttuazione consentito degli elementi della lega e del contenuto di impurità e l'intervallo di composizione ottimale richiesta affinché la lega ottenga prestazioni ottimali;
(2) Metodo di fusione e numero di tempi di fusione;
(3) Il tasso di perdita di combustione e il tasso di evaporazione degli elementi di lega durante il processo di fusione dei rifiuti sotto vuoto;
(4) Metodi di aggiunta e proprietà fisiche degli elementi di lega.
In generale, per gli elementi con un alto tasso di perdita per accensione e facile volatilizzazione, le proporzioni dei componenti dovrebbero essere vicine o superiori al limite superiore, mentre per gli elementi che sono meno inclini alla perdita per volatilizzazione, le proporzioni dei componenti dovrebbero essere nell'intervallo medio del valore richiesto. allineare.
2. Inibizione dei blocchi di elettrodi
Preparazione dello stampo:
La preparazione dello stampo si riferisce alla preparazione dello stampo per la fusione, ovvero alla forma finale del lingotto di titanio. In genere, ciò comporta l'utilizzo di speciali stampi in sabbia o altri materiali resistenti alle alte temperature per preparare lo stampo appropriato per la forma del prodotto finale. I requisiti principali per gli elettrodi nella fusione dei materiali di consumo sono:
(1) Forza sufficiente;
(2) Conduttività sufficiente;
(3) Rettilineità;
(4) Gli elementi di lega nell'elettrodo sono ragionevolmente distribuiti;
(5) Esente da umidità e inquinamento.
Esistono due metodi per preparare gli elettrodi integrali: pressatura (anch'essa divisa in pressatura verticale e pressatura orizzontale) ed estrusione (anch'essa divisa in orizzontale e verticale). Il metodo più comunemente utilizzato è il metodo di soppressione.
La densità del blocco elettrodo dipende dalla materia prima pressata. In generale, la densità del blocco elettrodo deve essere maggiore di 3,2 g/cm3 per soddisfare i requisiti di fusione. Generalmente viene utilizzata una pressa con una pressione compresa tra 300 e 500 MPa.
La saldatura di assemblaggio di elettrodi consiste nell'assemblare e saldare blocchi di elettrodi singoli pressati in elettrodi della sezione trasversale e della lunghezza richieste per la fusione dell'arco consumabile. La saldatura al plasma con protezione ad argon, la saldatura al plasma sotto vuoto e la saldatura a fascio di elettroni sono spesso utilizzate nell'industria. Per evitare la miscelazione di inclusioni ad alto peso specifico, generalmente non viene utilizzata la saldatura ad arco di tungsteno. La purezza del gas argon per la saldatura è del 99,99%.
3. Il periodo dall'inizio dell'alimentazione elettrica al completamento di tutta la fusione della carica (ad eccezione del solido ponte ad arco sopra il bagno di fusione) è chiamato fase di fusione della carica.
Nella fase iniziale della fusione, la resistenza specifica della carica appena aggiunta è elevata, gli elettrodi sono a diretto contatto con la carica e la carica viene riscaldata dal calore di resistenza della carica. In questo momento, la corrente in ingresso è piccola ma relativamente stabile e durante questo periodo prevale il riscaldamento del resistore. Ma non durò a lungo. Quando la carica sotto l'elettrodo si scioglie per formare tre "pool fusi del crogiolo", viene generato il calore dell'arco tra gli elettrodi e il "pool fuso del crogiolo", riscaldando la carica e il pool fuso si espande gradualmente verso l'esterno finché i tre elettrodi non vengono collegati. "Grande piscina di fusione". Durante la transizione dalla "vasca fusa del crogiolo" alla "vasca fusa grande", a causa della riduzione del materiale non fuso del forno, la sua resistenza specifica diminuisce gradualmente, quindi il calore di resistenza del materiale del forno diminuisce gradualmente; e il calore dell'arco tra l'elettrodo e il "pool fuso del crogiolo". La proporzione della produzione aumenta gradualmente. A circa mezz'ora dall'inizio della fusione, il calore dell'arco diventa dominante. Il suddetto "periodo di transizione" è un periodo instabile di fusione delle scorie ad alto contenuto di titanio. Innanzitutto, perché la resistenza della linea attraverso la quale passa la corrente (elettrodo → vasca del crogiolo → materiale del forno non fuso → vasca del crogiolo → elettrodo) cambia nel tempo; in secondo luogo, il materiale solido sopra la "vasca del crogiolo" spesso collassa nella vasca fusa, provocando reazioni violente e provocando l'ebollizione delle scorie. Inoltre, questo fenomeno di "crollo materiale-ebollizione delle scorie" è irregolare.
