Koks yra Gr5 titano lydinio vamzdžių šalinimo{0}}vanadžio rafinavimo principas ir techninė būsena?

Gr5 (Ti-6Al-4V) titano lydinyspasižymi puikiomis visapusiškomis savybėmis ir yra pagrindinis vamzdžių substratas aukščiausios klasės įrangos sektoriuose. Kaip legiravimo elementas, vanadis gali optimizuoti medžiagos veikimą. Nepaisant to, lydymo metu susidaro laisvojo vanadžio ir vanadido priemaišos, kurios pablogina vamzdžių veikimą. Todėl labai efektyvus vanadžio pašalinimo rafinavimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti vamzdžių kokybę.

 

 

Gr5 titano lydinio vamzdžiai gaminami naudojant neapdorotą titano tetrachloridą kaip žaliavą chloruojant, rafinuojant, redukuojant, kaliant ir valcuojant. Vanadžio priemaišos daugiausia yra VOCl3 ir VCl4, gaunamos iš neapdoroto titano tetrachlorido, pavidalu.

 

Virimo temperatūros skirtumas tarp vanadžio priemaišų ir TiCl₄ yra tik apie 10 laipsnių, o atskyrimo koeficientas yra 1,22. Įprastu rektifikavimu vargu ar pavyks juos atskirti, todėl vanadžio pašalinimo pramonėje plačiai naudojami cheminio modifikavimo metodai.

 

1. Proceso principas

Dedama reduktorių, kompleksus formuojančių agentų arba nusodintuvų, kad didelio valenčio vanadis paverstų blogai tirpiomis aukštos virimo temperatūros vanadžio nuosėdomis. Tada TiCl4 išgryninamas kieto ir skysčio atskyrimo būdu, siekiant kontroliuoti priemaišas šaltinyje.

 

2. Proceso tikslas

Tikslas yra ne visiškai pašalinti vanadį, o išlaikyti chemiškai surištą vanadį, reikalingą lydiniui, ir stabilizuoti bendrą vanadžio kiekį 3,5–4,5%. Kenksmingas laisvasis vanadis ir vanadidai turi būti pašalinti, kad būtų išvengta vamzdelio įtrūkimų, taip pat stiprumo ir atsparumo korozijai pablogėjimo dėl priemaišų atsiskyrimo.

 

 

1. Varinės vielos vanadžio pašalinimas

Tradicinis smulkaus apdorojimo procesas, taikomas mažų partijų aukštos klasės Gr5 titano vamzdžiams. Esant 80–120 laipsnių, variniai laidai sumažina VOCl3 ir VCl4, kad susidarytų vanadžio nuosėdos, o priemaišos pašalinamos atskiriant kietą ir skystį.

Privalumai: geras selektyvumas, didelis vanadžio pašalinimo tikslumas; produktai atitinka aviacijos standartus; paprasta ir stabili įranga.

Trūkumai: didelės sąnaudos, maži gamybos pajėgumai; pavojingų atliekų šalutiniai produktai; tinka tik mažomis partijomis karinei ir kosminei gamybai.

 

2. Mineralinės alyvos vanadžio pašalinimas

Pagrindinis pramoninis procesas, tinkamas didelio masto nuolatinei gamybai. Lengvoji mineralinė alyva pridedama 90–110 laipsnių temperatūroje, kad būtų sumažintas didelio valenčio vanadis ir tuo pačiu metu pašalintos kelios metalinės priemaišos, o po to valoma rektifikuojant ir filtruojant.

Privalumai: nebrangios žaliavos, nuolatinė gamybos galimybė, didelis pajėgumas ir mažos sąnaudos.

Trūkumai: Griežti parametrų valdymo reikalavimai; alyvos likučių, nuosėdų susidarymo ir vamzdžių užsikimšimo rizika; plačiai naudoja dideli ir vidutinio dydžio vietiniai titano gamintojai.

 

3. Vandenilio sulfido Vanadžio pašalinimas

Dujinės fazės redukcijos procesas, taikomas vidutinės ir žemos kokybės titano žaliavoms ir vamzdeliams. H₂S įvedamas 80–100 laipsnių, kad nusodintų vanadį ir dalines metalines priemaišas.

Privalumai: paprastas valdymas, greita reakcija, mažos investicijos į įrangą.

Trūkumai: labai toksiškas ir ėsdinantis H₂S, didelės aplinkos apsaugos sąnaudos; titano žaliavų praradimas, vidutinės gatavo produkto savybės; palaipsniui panaikinamas aukščiausios klasės srityse.

 

4. Riebalų rūgščių vanadžio pašalinimas

Naujas žalias komplekso mažinimo procesas. Nesočiosios riebalų rūgštys užtikrina didesnį vanadžio šalinimo aktyvumą. Didelio valentingumo vanadis paverčiamas blogai tirpiomis vanadžio komplekso nuosėdomis.

Privalumai: Maža tarša, nėra labai toksiškų produktų, perdirbamos žaliavos, palankios vanadžio šalinimo savybės.

Trūkumai: nesubrendusios technologijos, brangūs reagentai, jautrios reakcijos sąlygos, polinkis lipti; vis dar yra pramoninių bandymų stadijoje.

 

 

1. Pramoninis techninis kraštovaizdis

Gaminant vietinius Gr5 titano vamzdžius, naudojami keli vanadžio pašalinimo procesai. Stambūs gamintojai masinei gamybai taiko mineralinės alyvos metodą; varinės vielos metodas naudojamas kariniams tikslams skirti aukščiausios klasės gaminiai, kad būtų pasiektas didelis grynumas; mažos ir vidutinės privačios įmonės taiko vandenilio sulfido metodą, o rezultatai paprastai būna vidutiniški. Žaliųjų riebalų rūgščių proceso industrializacija vis dar tiriama. Užjūrio aukščiausios klasės procesai pasižymi išmaniu valdymu ir puikiu vanadžio pašalinimo tikslumu. Nuolatinis vietinių mineralinės alyvos procesų optimizavimas mažina techninį atotrūkį.

 

2. Esamos techninės kliūtys

Nėra tobulo proceso ir kiekvienas techninis būdas turi savo trūkumų. Dabartinės technologijos gali pašalinti tik vanadžio elementus, o ne reguliuoti vanadžio specifikaciją, todėl vamzdžių veikimas nestabilus. Blogas šalutinių produktų, pvz., vanadžio šlako, regeneravimas sukelia didelį aplinkos apsaugos spaudimą. Mažos ir vidutinės įmonės dažniausiai pasikliauja rankiniu parametrų reguliavimu, todėl labai svyruoja atskiros partijos.

 

3. Techninės plėtros tendencijos

Palaipsniui panaikinti labai teršiantį vandenilio sulfido procesą ir sukurti žaliąsias redukcines medžiagas, kurias sudaro riebalų rūgštys; sukurti tiesioginio aptikimo ir automatinio uždarojo ciklo valdymo sistemas; skatinti šalutinių produktų išteklių atgavimą; plėtoti sudėtinius procesus, siekiant subalansuoti masinės gamybos pajėgumus ir didelio grynumo kokybę, kad būtų galima gaminti didelio masto aukščiausios klasės titano vamzdžius.

 

 

 

Kaip tiesioginis gamintojas be tarpininkų išlaidų, Ruihang specializuojasi mokslinių tyrimų ir plėtros, gamybos ir pardavimo srityse. Mes daugiausia gaminame titano gaminius, tokius kaip titano plokštės, lakštai, strypai, laidai, vamzdžiai, kaltiniai. Galimas visas titano gaminių asortimentas, įskaitant 1–4, 5, 7, 9, 12, 23 ir kt. Mūsų pardavimų komanda yra pasiruošusi suteikti jums pritaikytą pagalbą. Jei turite pirkimo poreikių, nedvejodami susisiekite su mumis:Sam.Rui@bjrh-titanium.com