Aplikácia a výrobný proces výrobkov z titánovej huby
Titánová huba je surovinou pre materiály na spracovanie titánu, ktoré sa používajú hlavne na výrobu rafinovaného titánového kovu. Titánová špongia sú vo všeobecnosti svetlosivé častice s čistým povrchom a bez viditeľných inklúzií. Čistota (kvalita) je vo všeobecnosti 99.1-99.7. Je to hubovitý titánový kov vyrobený tepelnou redukciou kovu a je hlavnou surovinou na výrobu priemyselných zliatin titánu. Výroba hubového titánu je základným článkom titánového priemyslu. Je to surovina pre titánové materiály, titánový prášok a iné titánové komponenty.
1. Klasifikácia titánovej huby
Klasifikácia titánovej huby je založená hlavne na obsahu nečistôt a mikroštruktúre. Nečistoty ako Fe, Ni a Cr v titánovej hube pochádzajú hlavne z reakčnej nádoby a tieto nečistoty sa obohatia počas procesu legovania titánovej huby. Okrem toho makroštruktúra (hustota alebo voľnosť) titánovej huby nemá nič spoločné s jeho mikroštruktúrou, fázou a veľkosťou zŕn, ale je určená fyzikálnymi veličinami. Preto môže byť titánová huba klasifikovaná podľa obsahu nečistôt a makroskopickej hustoty. Špongiový titán možno rozdeliť do piatich tried podľa rôznej čistoty: WHTi0 až MHTi4.
2. Výrobný proces titánovej špongie
Výroba titánovej huby využíva hlavne metódu tepelnej redukcie horčíka (metóda Kroll), ktorá využíva horčík na redukciu titánu z chloridu titaničitého (TiCl4) a potom vákuovo destiluje reaktanty na oddelenie titánovej huby, horčíka a chloridu horečnatého na získanie vysoko čistého titánu. špongia. Tento proces je široko používaný v mnohých krajinách po celom svete vrátane Číny, Japonska, Ruska atď.
V špecifickom výrobnom procese je hlavným procesom redukčná destilácia, ktorá priamo určuje konečnú kvalitu produktov z titánovej huby. Napríklad Pangang Group používa na svojej výrobnej linke redukčné destilačné pece typu „U“ a „I“. Tieto zariadenia riešia problémy odvodu tepla a nízkej kvality hotovej titánovej špongie optimalizáciou procesných operácií, ako je teplota, tlak a systém podávania a vypúšťania. Okrem toho spoločnosť Pangang zaviedla aj ukrajinskú technológiu a zlepšila ju v kombinácii s domácimi aktuálnymi podmienkami a vyvinula technológiu procesu hydrolýzy a regenerácie zvyškov z destilácie a rektifikácie, technológiu redukčného titánovania a titánovania destilácie.
V budúcnosti bude vývojový trend technológie výroby titánovej huby smerovať k nízkym nákladom, nízkemu obsahu nečistôt a zelenej výrobe. Napríklad chlorácia roztavenej soli, odstránenie vanádu z hliníkového prášku a viacstupňová technológia elektrolýzy horčíka v nádrži sú vhodnejšie na výrobu titánovej huby. Okrem toho s pokrokom v technológii je výrobné zariadenie titánovej huby tiež neustále veľké a automatizované, aby sa zlepšila efektívnosť výroby a znížili náklady.
3. Vedľajšie produkty titánovej huby
Počas výrobného procesu titánovej huby vzniká množstvo produktov a vedľajších produktov. Nasledujú hlavné produkty a vedľajšie produkty:
1>Titánová špongia
Konečným produktom výroby titánovej huby je sypký a porézny titánový kov podobný špongii, ktorý sa zvyčajne používa na prípravu materiálov na spracovanie titánu, ako sú titánové ingoty alebo titánový prášok.
2>Kvapalný chlorid horečnatý
V procese výroby hubovitého titánu metódou Kroll sa ako vedľajší produkt vyrába tekutý chlorid horečnatý. Ide o vysokoteplotný plyn, ktorý možno recyklovať, aby sa znížilo znečistenie životného prostredia.
3>Oxid horečnatý
Práškový oxid horečnatý možno pripraviť oxidačnou reakciou chloridu horečnatého v plynnej fáze, ktorý je vedľajším produktom titánovej huby. Táto metóda môže efektívne využívať chlorid horečnatý a produkovať vysoko čistý oxid horečnatý.
4>Chlór
V novom čistom výrobnom procese titánovej huby môže byť plynný chlorid horečnatý priamo oxidovaný a pyrolyzovaný na prípravu vysoko čistého oxidu horečnatého a chlóru. Pri redukcii TiCl4 možno opäť použiť chlór.
Titánová huba má širokú škálu aplikácií, vrátane letectva, chemických závodov, závodov na odsoľovanie morskej vody a civilných oblastí. S rozvojom globálnej ekonomiky a rastúcim dopytom po high-tech materiáloch vykazuje trh s titánovými špongiami trend rýchleho rastu.
