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钛合金管反应表面积的大小和生成物提取方法

发布于:2019-01-09 16:37 编辑:志峰钛业 浏览:

  钠还原钛合金反应是一个多相反应,该过程常受到扩散因素的影响。因此,在熔体表面进行的总反应速度与熔体的表面积有关,反应器横截面积越大其反应表面积也越大。由于大型反应器的横截面大,熔体内的钦块与反应器壁间的间隙也宽,便于罐底钠的上浮扩散,对提高还原速度十分有利。这种影响对预加钠工艺尤为明显。由于合金管在大型反应器内,器壁离中心高温区的距离较大,故器壁不易超温,反应容器空间大,反应压力被动小,操作平稳,故可以允许采用较大的加科速度。但是,因钠还原反应热效应很大,故必须考虑排除上部余热,才能进一步提高加料速度。

  生成物的相态与熔体温度有关,它们对还原过程影响较大。当熔体温度小于800℃时,NaCl和其它一些生成物均为固相,此时熔体为一种固液混合物。由于生成的是固相产物,对反应物的扩散和接触起阻碍作用,使反应速度大为下降。另外,在这样的温度下还原反应不能进行到底,特别在低于650℃时,生成物为NaCl和TiCl2、TiCl3、钛合金管的混合物。这是因四氯化钛具有分步还原的特征,气相TiCl4扩散速度大,较易还原,一旦生成中间产物TiCl2和TiCl3后,便变成挥发性小的固体,使扩领阻力大为增加,成为控制因素。欲提高低温还原的反应短度,可使物科成湍流状态或进行搅拌,以增加反应物的反应接触面。这也是二段法的第一段低温还原制取低价氯化钦常用的措施。

  当熔体温度大于800。C时,除钛合金管外,NaCl答生成物均为液相。由于Na、NaCl的比重差大,容易分层,熔体中的液钠上浮的扩散阻力小,有利于还原反应。另外生成的钛粒下沉并聚集成坨状,一船不在熔体表面搭“桥”,对反应物间扩。放阻力小,大大提高了反应速度,这种情况在大型反应器内尤为明显。此时,还原速度很大,控制因素是必须及时排除余热。但对于预加钠法(特别是在小型反应器内)的反应后期,由于生成物的累积,镕体底部液钠上浮的扩散阻力较大,扩散变成了控制因素,降低了反应速度。实践表明,当NaCl呈液相时,它对还原过程的影响,并不大,可以不排放。而且,由于NaCl的覆盖可使钛合金管免受泄漏气体的污染,但是却降低了反应器的利用率。