海绵钛生产中镁还原工艺关键技术研究

发布时间：2021-05-31 18:19

　　我国现在已经是海绵钛生产大国,但不是生产强国。我国的海绵钛生产技术与日本、美国、俄罗斯相比,仍然存在较大的差距。我国一方面高端海绵钛还不能批量生产,另一方面低端海绵钛结构性过剩,生产的海绵钛和钛材质量较差,无法跟国外质量相比。因此提高我国海绵钛生产工艺技术是提高海绵钛质量的唯一出路,钛产业工艺技术提升刻不容缓。本论文利用某公司“Ⅰ型”半联合法海绵钛生产工艺,对海绵钛质量起重要作用的镁还原工艺关键技术进行研究。着重研究了还原反应器中的液镁液位对海绵钛质量的影响,研究了精TiCl4加料速度对还原反应效率和海绵钛质量的影响,研究了还原反应器中的温度、压力控制对还原反应的正常运行的影响,研究了关键杂质元素Fe、O、N、Cl、Mn等对海绵钛产品布氏硬度（HB）影响,并提出了在工业化生产中降低杂质元素的措施。本文的研究对提高还原工艺及技术,掌握优化的生产工艺参数,减少海绵钛杂质元素,提升海绵钛产品质量,实现高品质海绵钛的稳定批量工业化生产具有重要的意义。本文研究确定了在还原工艺中的控制条件,并得到以下结论：（1）还原反应器中,镁液液面控制在Ⅱ区,反应区控制在Ⅰ区时,还原反应效率较高,海绵钛质量较好... 

【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属钛的制备方法
        1.2.1 氧化钛还原法
        1.2.2 卤化钛还原法
        1.2.3 钛化合物电解法
        1.2.4 其他方法
    1.3 国内外海绵钛工艺发展及现状
        1.3.1 海绵钛生产工艺现状
        1.3.2 海绵钛生产现状
    1.4 本论文研究的意义和主要研究内容
        1.4.1 本论文研究的意义
        1.4.2 主要研究内容
第二章 镁还原工艺原理及原料、设备
    2.1 Mg还原TiCl_4的基本理论
        2.1.1 自催化反应机理
        2.1.2 电化学反应机理
    2.2 试验原料
    2.3 主要试验设备
    2.4 试验工艺流程及工艺路线
        2.4.1 工艺流程
        2.4.2 镁还原反应工艺路线
第三章 海绵钛还原工艺控制因素及其影响分析
    3.1 加料速度对反应效率的影响
        3.1.1 自然冷却反应器生产海绵钛
        3.1.2 采用强制冷却反应器生产海绵钛
    3.2 反应温度对还原反应效率和海绵钛质量的影响
    3.3 反应压力对还原过程中的影响
    3.4 反应液位对海绵钛质量的影响
        3.4.1 高反应液位对海绵钛质量的影响
        3.4.2 低反应液位对海绵钛质量的影响
        3.4.3 还原反应中氯化镁排放制度
    3.5 本章小结
第四章 还原中杂质元素对海绵钛质量的影响及分析
    4.1 钛坨中杂质元素及硬度的影响分析
        4.1.1 扫描电镜分析
        4.1.2 能谱分析
    4.2 杂质元素偏高原因及控制方法
        4.2.1 Fe元素
        4.2.2 O元素
        4.2.3 Cl元素
        4.2.4 N元素
        4.2.5 Mn元素
        4.2.6 其他杂质元素
    4.3 生产改进效果
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本论文的主要结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]海绵钛生产过程中各因素对海绵钛质量的影响[J]. 吴杰.  计量与测试技术. 2016(03)
[2]联合法生产海绵钛中杂质氯含量的控制[J]. 王嵩,刘禹明,罗启顺,张成彪.  云南冶金. 2015(04)
[3]我国钛产业现状及未来发展建议[J]. 张福良,刘诗文,胡永达,杜轶伦,雷晓力.  现代矿业. 2015(04)
[4]海绵钛生产方法综述[J]. 秦庆东.  广东化工. 2015(02)
[5]联合法生产海绵钛过程中氧含量的控制研究[J]. 王嵩.  钛工业进展. 2014(05)
[6]海绵钛生产工艺中几种镁电解槽技术的对比分析[J]. 姜宝伟,蔡增新,翁启钢.  轻金属. 2014(09)
[7]降低海绵钛生产原料精镁中铁杂质元素的含量[J]. 陈能强,马昕,黎亮,陶乃特,王刻平.  有色金属设计. 2014(01)
[8]海绵钛生产中杂质控制研究[J]. 黄子良.  四川冶金. 2014(01)
[9]还蒸工序海绵钛正品率的影响因素分析[J]. 张静,陈德明,李正祥.  四川冶金. 2013(05)
[10]海绵钛生产工艺研究进展[J]. 王家伟,贾永真,刘华龙.  广州化工. 2013(14)



本文编号：3208733