Aké sú procesy spojené s tavením a odlievaním titánových ingotov?
Proces tavenia a odlievania titánových ingotov zahŕňa hlavne viaceré fázy, ako je rafinácia surovín, rafinácia, príprava foriem, zväzovanie elektród, tavenie, odlievanie, chladenie a čistenie. Nasledujú tri hlavné procesy procesu tavenia a odlievania titánových ingotov: dávkovanie, zväzkovanie elektród a zavádzanie odlievania:
1. Rafinácia surovín:
Proces tavenia a odlievania titánových ingotov začína rafináciou surovín. Všeobecne povedané, hlavnými surovinami sú titánové rudy, ako je rutil, ilmenit atď. Tieto rudy musia prejsť procesmi, ako je úprava rudy a drvenie, aby sa získal oxid titaničitý (TiO2) s vyššou čistotou.
Získaný oxid titaničitý sa rafinuje na vysoko čistý chlórovaný titanát pomocou metód, ako je atmosféra, rozpúšťadlo alebo chemická reakcia. Tento proces tiež zahŕňa sériu separácií, purifikácií a chemických reakcií, aby sa zabezpečilo, že konečný produkt bude mať požadovanú čistotu. Zliatina titánu určuje podiel zliatinových prvkov podľa nasledujúcich zásad:
(1) Prípustný rozsah fluktuácie prvkov zliatiny a obsahu nečistôt a rozsah optimálneho zloženia požadovaný pre zliatinu na dosiahnutie optimálneho výkonu;
(2) Spôsob tavenia a počet časov tavenia;
(3) rýchlosť strát horením a rýchlosť odparovania zliatinových prvkov počas procesu tavenia vákuového odpadu;
(4) Adičné metódy a fyzikálne vlastnosti zliatinových prvkov.
Všeobecne povedané, pre prvky s vysokou mierou strát vznietením a ľahkou prchavosťou by ich podiely zložiek mali byť blízko alebo presahovať hornú hranicu, zatiaľ čo pre prvky, ktoré sú menej náchylné na stratu prchavosťou, by ich podiely zložiek mali byť v strednom rozsahu požadovanej rozsah.
2. Inhibícia blokov elektród
Príprava formy:
Prípravou formy sa rozumie príprava formy na odlievanie, tj konečný tvar titánového ingotu. Typicky to zahŕňa použitie špeciálnych pieskových foriem alebo iných materiálov odolných voči vysokej teplote na prípravu vhodnej formy pre tvar konečného produktu. Hlavné požiadavky na elektródy pri tavení spotrebného materiálu sú:
(1) Dostatočná pevnosť;
(2) dostatočná vodivosť;
(3) priamosť;
(4) prvky zliatiny v elektróde sú primerane rozdelené;
(5) Bez vlhkosti a znečistenia.
Existujú dva spôsoby prípravy integrálnych elektród: lisovanie (tiež rozdelené na vertikálne lisovanie a horizontálne lisovanie) a extrúzia (tiež rozdelené na horizontálne a vertikálne). Častejšie používanou metódou je metóda potlačenia.
Hustota elektródového bloku súvisí s lisovanou surovinou. Všeobecne povedané, hustota elektródového bloku musí byť väčšia ako 3,2 g/cm3, aby sa splnili požiadavky na tavenie. Spravidla sa používa lis s tlakom 300 až 500 MPa.
Zváranie zostavy elektród je zostavenie a zváranie lisovaných blokov jednej elektródy do elektród požadovaného prierezu a dĺžky na roztavenie spotrebného oblúka. V priemysle sa často používa zváranie plazmou v ochrannej atmosfére argónu, vákuové plazmové zváranie a zváranie elektrónovým lúčom. Aby sa zabránilo zmiešaniu inklúzií s vysokou špecifickou hmotnosťou, zváranie volfrámovým oblúkom sa vo všeobecnosti nepoužíva. Čistota argónového plynu na zváranie je 99,99%.
3. Obdobie od spustenia napájania až po ukončenie celého tavenia vsádzky (okrem pevného oblúkového mostíka nad tavným bazénom) sa nazýva fáza tavenia vsádzky.
V ranom štádiu tavenia je špecifický odpor novo pridaného náboja veľký, elektródy sú v priamom kontakte s nábojom a náboj sa zahrieva odporovým teplom náboja. V tomto čase je vstupný prúd malý, ale relatívne stabilný a v tomto období dominuje ohrev rezistora. Netrvalo to však dlho. Keď sa vsádzka pod elektródou roztaví a vytvorí tri „tavené bazény téglika“, medzi elektródami a „taveným bazénom téglika“ sa vytvára oblúkové teplo, ktoré zahrieva nálož a roztavený kúpeľ sa postupne rozširuje smerom von, až kým sa tri elektródy nespoja. "Veľký bazén topenia". Pri prechode z "kelímkovej taveniny" do "veľkej taveniny" sa v dôsledku zmenšovania neroztaveného materiálu pece postupne zmenšuje jeho špecifický odpor, takže odporové teplo materiálu pece postupne klesá; a oblúkové teplo medzi elektródou a "taveninou téglika" Podiel výkonu sa postupne zvyšuje. Asi pol hodiny od začiatku tavenia sa oblúkové teplo stáva dominantným. Vyššie uvedené "prechodné obdobie" je nestabilné obdobie tavenia vysokotitánovej trosky. Po prvé, pretože odpor vedenia, ktorým prechádza prúd (elektróda → bazén téglika → neroztopený materiál pece → bazén téglika → elektróda), sa časom mení; po druhé, pevný materiál nad "bazénom téglika" sa často zrúti do roztaveného bazéna, čo spôsobí prudké reakcie, spôsobí var trosky. Okrem toho je tento jav „zrútenia materiálu a varu trosky“ nepravidelný.
