Cтраница 3
Плавка и литье титана. Плавка титана связана с большими техническими трудностями, так как расплавленный титан реагирует со всеми обычными огнеупорными материалами и горит при высоких температурах даже в азоте. Поэтому дуговую плавку титановой губки осуществляют в вакууме. В качестве тигля используют водоохлаждаемый медный цилиндр. Электрод изготовляют из титановой губки прессованием. Между электродом и дном тигля зажигается дуга. Нижняя часть электрода расплавляется, образуя жидкую ванну и слиток. Для получения достаточно хорошо проплавленного металла полученный слиток переплавляют второй раз, используя его в качестве электрода. Слитки получают массой от 500 кг до 4 - 5 т, диаметром 800 - 850 мм. [31]
При получении компактного титана из титановой губки возникает ряд серьезных проблем. Одной из них является выбор материала для тигля, поскольку расплавленный титан отличается исключительно высокой химической активностью и реагирует со всеми обычными огнеупорными материалами. Так, расплавленный титан вступает во взаимодействие со всеми окислами, в том числе с кремнеземом, окисью магния, двуокисью циркония и в меньшей степени с двуокисью тория и окисью кальция. [32]
Плавка и литье титана. Плавка титана связана с большими техническими трудностями, так как расплавленный титан реагирует со всеми обычными огнеупорными материалами и горит при высоких температурах даже в азоте. Поэтому дуговую плавку титановой губки осуществляют в вакууме. В качестве тигля используют водоохлаждаемый медный цилиндр. Электрод изготовляют из титановой губки прессованием. Между электродом и дном тигля зажигается дуга. Нижняя часть электрода расплавляется, образуя жидкую ванну и слиток. Для получения достаточно хорошо проплавленного металла полученный слиток переплавляют второй раз, используя его в качестве электрода. Слитки получают массой от 500 кг до 4 - 5 т, диаметром 800 - 850 мм. [33]
Сера при обычной температуре не действует на металлы. При высокой температуре расплавленная и парообразная сера реагирует с металлами с образованием сульфидов, особенно энергично с расплавленным титаном и цирконием. [34]
Монокарбид вольфрама не устойчив в контакте с расплавленными переходными металлами; при исследованных температурах он с ними активно взаимодействует. Поверхность карбида вольфрама хорошо смачивается ими и уже после 5-минутного контактирования обнаруживается заметное химическое взаимодействие с образованием фаз типа твердых растворов или новых термодинамически более прочных двойных соединений, например карбида титана при контактировании с расплавленным титаном. [35]
При получении компактного титана из титановой губки возникает ряд серьезных проблем. Одной из них является выбор материала для тигля, поскольку расплавленный титан отличается исключительно высокой химической активностью и реагирует со всеми обычными огнеупорными материалами. Так, расплавленный титан вступает во взаимодействие со всеми окислами, в том числе с кремнеземом, окисью магния, двуокисью циркония и в меньшей степени с двуокисью тория и окисью кальция. [36]
Продуктами реакция являются металлический титан ( порошок или расплавленный металл) и хлористый водород. Предложен также способ металлотермического восстановления титана в плазме водорода2, которую используют только как энергоноситель, а восстановителем служит натрий или магний. Процесс ведут в паровой фазе при температурах, превышающих температуры плавления титана и испарения хлорида металла-восстановителя. В результате получают расплавленный титан и парообразную смесь металла-восстановителя, титан собирают [ в ванне, а пары соли конденсируют в теплообменных аппаратах. [37]
Использование отходов возможно при проведении вакуумно-дуговой плавки в гарнисаже. В расплавленном состоянии титан энергично взаимодействует со всеми огнеупорными материалами, из которых могут быть изготовлены тигли для его переплава. Титан взаимодействует с кремнеземом, магнезитом, диоксидом циркония и насыщается кислородом. Загрязнение титана резко ухудшает его свойства. Чтобы исключить взаимодействие расплавленного металла с материалом тигля, его внутреннюю поверхность облицовывают затвердевшей корочкой титана, называемой гарнисажем, Благодаря этому расплавленный титан находится в контакте со слоем твердого титана толщиной 2 - 3 мм и не загрязняется примесями из материала тигля. [38]
Получение брусков или стержней металлического титана сплавлением порошкообразного или губчатого титана. Плавление порошкообразного или губчатого титана осуществляют в вакууме или атмосфере инертного газа ( гелия или аргона) в графитовом тигле или тигле из двуокиси тория, помещенного в индукционную или электродуговую печь. Чаще применяют метод плавления порошкообразного или губчатого титана в электродуговой печи с медным ( в форме тигля) и вольфрамовым электродами, которые охлаждаются водой. Плавление осуществляется в высоком вакууме. Электронный поток, излучаемый нагретой до 2000 вольфрамовой проволокой, фокусируют на порошок ( губку) расплавляемого металла и на поверхность ванны. Расплавленный титан разливают в формы ( прутки или блоки) без доступа воздуха. [39]