Táirgeadh Ferrotitanium: amhábhair, aisghabháil agus modhanna bunúsacha teicneolaíochta

FeTitanium (FeTi)a tháirgtear ó amhábhair ina bhfuil tíotáiniam, a úsáidtear, tar éis iad a laghdú, chun cóimhiotal iarainn agus tíotáiniam a tháirgeadh. Is iad na príomhchineálacha ábhair tosaighamhiarainn tíotáiniam (ilmenite, FeTiO₃),rutile (TiO₂)Agusdramh tíotáiniam, lena n-áirítear cóimhiotail tíotáiniam agus tíotáiniam amhail Ti-V-Al. Murab ionann agus amhábhair ocsaíd, ní gá laghdú ceimiceach a dhéanamh ar scrap tíotáiniam agus is féidir é a phróiseáil trí leá.

Tá tábhacht mhór ag an rogha gníomhaire laghdaitheora maidir le cáilíocht an ferrotitanium deiridh.Is ocsaíd ceimiceach cobhsaí é TiO₂Dá bhrí sin, bíonn táirgí éagsúla mar thoradh ar phróisis laghdaithe éagsúla agus éilíonn siad coinníollacha próisis comhfhreagracha.

1. Laghdú TiO₂ le carbóin

Le linn a ghnóthúTiO₂ carbónAg teocht ard, ní féidir miotail tíotáiniam a fháil go díreach. Ina áit sin, tá sé déantachomhdhúile tíotáiniam (TIC).

Dá bhrí sin, is féidir leis an modh carbóin mar thoradh ar a fháilferrotitanium le cion ard carbóin. Cuireann an t-ábhar ardcharbóin teorainn le húsáid an ábhair seo i bpróisis déanta cruach, áit nach mór an t-ábhar C a rialú go docht.

Sin é an fáth go bhfuil teorainneacha ag an bpróiseas teirmeach carbóin i gcomparáid leis an modh alúmanaiteirmeach.

2. Laghdú teirmeach sileacain de TiO₂

AisghabháilTiO₂ sileacainann féin atá deacair. Mar sin féin, ag curCaO mar fluxcuireann sé an t-imoibriú laghdaithe chun cinn.

Sa chás seo, is féidir tíotáiniam agus sileacain a fhoirmiú cobhsaísilicídí tíotáiniamDá bhrí sin, tá an ferrotitanium mar thoradh air tréithrithe ag cion sileacain níos airde.

Mar sin, is féidir an próiseas teirmeach sileacain a úsáid chun ferrotanium a tháirgeadh nuair a bhíonn leibhéal áirithe sileacain sa táirge deiridh inghlactha.

3. Laghdú aluminothermic

Alúmanamatá in ann TiO₂ a laghdú chun tíotáiniam a fhoirmiú. Mar sin féin, chun go n-éireoidh leis an imoibriú go rathúil, tá sé tábhachtach an cóimheas ceart de ghníomhaire laghdaithe agus stoc cothaithe a choinneáil.

Má tá an méid alúmanaim faoi bhun an leibhéil stoichiometric ríofa, féadfar méideanna suntasacha a fhoirmiú.TiO.

Is cumaisc níos cobhsaí é TiO ná TiO₂, agus tá sé deacair a laghdú breise le alúmanam. Sa chás seo, is féidir le TiO pas a fháil isteach sa slaig agus idirghníomhú le comhpháirteanna ocsaíd, lena n-áirítearAl₂O₃ agus SiO₂.

Dá bhrí sin, sa phróiseas aluminothermic úsáidtear éCaO. Cuireann sé chun cinn foirmiú córas slaig oiriúnach agus cabhraíonn sé le cosc ​​a chur le carnadh TiO nach dteastaíonn sa slaig, agus aisghabháil níos iomláine ar amhábhair ina bhfuil tíotáiniam a chur chun cinn.

4. Cén fáth a bhfuil ilmenite níos áisiúla a athchóiriú ná TiO₂ íon?

Nuair a dhéantar comparáid idir cineálacha éagsúla amhábhar, buntáiste tábhachtachilmenite (FeTiO₃)is é sin go bhfuil a laghdú aluminothermic níos éasca ná an laghdú TiO₂ íon.

Tá éifeacht dhearfach den chineál céanna ag CaO a chur leis an bpróiseas, foirmiú céim slaig chuí a chur chun cinn agus na coinníollacha aisghabhála a fheabhsú.

Sin an fáthlaghdú aluminothermic de tiúchan tíotáiniama mheas mar an príomhbhealach tionsclaíoch le haghaidh táirgeadh ferrotitanium.

Tá an táirge mar thoradh air difriúilísealcharbóin, áfach, d'fhéadfadh go mbeadh an t-ábhar alúmanam agus sileacain níos airde. Dá bhrí sin, nuair a roghnaíonn tú ferrotitanium, is gá a chur san áireamh ní hamháin an t-ábhar Ti, ach freisin na leibhéilAl, Si agus Cde réir na gceanglas maidir le grád cruach ar leith.

5. Modhanna bunúsacha maidir le táirgeadh ferrotitanium

Bunaithe ar shaintréithe na n-imoibrithe laghdaithe, is féidir táirgeadh tionsclaíoch ferrotitanium a roinnt ina cheithre phríomhréimse:

Modh aluminothermic

Úsáidtear é mar ghníomhaire laghdaitheoraalúmanam, agus úsáidtear CaO chun córas slaig oiriúnach a fhoirmiú.

Príomhghnéithe:

• cion ísealcharbóin;
• ábhar alúmanam réasúnta ard;
• b'fhéidir méadú ar ábhar sileacain;
• a úsáidtear go forleathan chun ferrotitanium a tháirgeadh le haghaidh cruach a dhéanamh.

Modh electrosilicon-teirmeach

Sa phróiseas seo, déantar athchóiriú le rannpháirtíocht ósileacain i bhfoirnéis leictreach. Cuireann úsáid CaO an t-imoibriú laghdaithe chun cinn.

Is é príomhghné an táirge an cumas a fháilferrotitanium le cion sileacain ard.

Modh leictricharbóin-teirmeach

Úsáidtear é mar ghníomhaire laghdaitheoracarbón, agus déantar an próiseas ag teocht ard in oigheann leictreach.

Ós rud é go bhfuil laghdú TiO₂ ag carbóin ag gabháil leis an bhfoirmiúTIC, d'fhéadfadh go mbeadh ábhar carbóin níos airde ag an táirge deiridh.

Dramhaíl tíotáiniam remelting

Dramhaíl tíotáiniam agus dramhaíl cóimhiotail tíotáiniam, lena n-áirítear ábhair atá bunaithe arTi-V-Al, nach gá laghdú ocsaíd.

Is féidir amhábhair den sórt sin a phróiseáil tríremeling, rud a fhágann gur féidir ábhair ina bhfuil tíotáiniam a chur ar ais chuig an timthriall táirgthe.

6. Comparáid idir na príomh-mhodhanna

Mar sin, bíonn tionchar díreach ag rogha na teicneolaíochta ar chomhdhéanamh ceimiceach ferrotanium. Más gá ábhar carbóin a íoslaghdú, féadfaidh an próiseas aluminothermic a bheith buntáisteach. Má tá ábhar áirithe sileacain nó carbóin inghlactha, is féidir modhanna eile a úsáid freisin ag brath ar na ceanglais don táirge deiridh.

7. Cad atá le lorg nuair a roghnaíonn tú ferrotitanium?

Maidir le déantóirí cruach, ní leor ach an t-ábhar tíotáiniam ainmniúil a mheas. Agus ferrotitanium á cheannach, is gá comhdhéanamh ceimiceach iomlán an ábhair a sheiceáil, lena n-áirítear:

• Ti - ábhar tíotáiniam;
• Al - ábhar alúmanaim;
• Si - ábhar sileacain;
• C - ábhar carbóin;
• P - ábhar fosfair;
• S - ábhar sulfair.

Is gá freisin aontúméid na bpíosaí, ceanglais phacáistithe agus coinníollacha rialaithe bhaisc.

Maidir le próisis chriticiúla déanta cruach, moltar deimhniú anailíse a iarraidh ar gach baisc chun a chinntiú go bhfuil an comhdhéanamh ceimiceach cobhsaí agus go gcomhlíonann an t-ábhar riachtanais an ghrád cruach ar leith.

Conclúid

Táirgeadhferrotitaniumbunaithe ar laghdú ocsaídí ina bhfuil tíotáiniam nó próiseáil scrap miotail tíotáiniam. IomparTiO₂nuair a bhíonn sé ag idirghníomhú le gníomhairí laghdaithe éagsúla, cinneann sé tréithe gach bealach táirgthe.

Táirgeann laghdú carbóinTIC, as a dtagann méadú ar ábhar carbóin. Is féidir le laghdú teirmeach sileacain ag baint úsáide as CaO mar thoradh ar fhoirmiú ferrotitanium le cion sileacain méadaithe. I laghdú aluminothermic, tá rialú ar an méid alúmanaim agus úsáid CaO tábhachtach chun cosc ​​a chur ar fhoirmiú agus carnadh TiO sa slaig.

Ós rud éilmenite (FeTiO₃)laghdaithe le alúmanam níos éasca ná TiO₂ íon,modh aluminothermicIs é an príomh-mhodh tionsclaíoch le haghaidh táirgeadh ferrotitanium. In éineacht leis úsáidtear iadelectrosilicon-thermal, modhanna leictricharbóin-teirmeach agus remelting dramh tíotáiniam.

Ar deireadh thiar, is é an t-ábhar is gá a chinnfidh an rogha modh táirgtheTi, Al, Si agus C, saintréithe an stoic chothaithe agus na ceanglais maidir le húsáid deiridh ferrotitanium.