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钛合金管反应表面积的大小及制品的提取方法

2020-06-28

       钛合金管钠还原反应是一个多相反应,常受扩散因素的影响。因此,熔体表面的总反应速度与熔体的表面积有关,反应器的横截面积越大,反应表面积越大。由于大型反应器的截面较大,熔体中的帝国块与反应器壁之间的间隙也较大,便于钠在罐底的漂浮和扩散,对提高还原速度非常有利。这种效果在预加钠过程中尤为明显。由于钛合金管处于大型反应器中,管壁与中心高温区距离较大,因此管壁不易超温,反应容器空间大,反应压力被动小,操作稳定,可以允许较大的加工速度。但由于钠还原反应的热效应较大,钛管厂家要进一步提高进料速度,必须消除上部余热。

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       产物的相态与熔体温度有关,对还原过程有很大影响。当熔体温度低于800℃时,NaCl等产物为固相,熔体为固液混合物。由于固相产物的存在,阻碍了反应物的扩散和接触,大大降低了反应速度。另外,在这样的温度下还原反应不能进行到底,特别是当温度低于650℃时,产物是氯化钠和氯化钛、氯化钛、钛合金管的混合物。这是因为四氯化钛具有逐步还原的特点。中间产物ticl2和TiCl3一旦形成,就会成为低挥发性的固体,大大增加了轴环膨胀的阻力,成为控制因素。为了提高低温还原反应的反应短促性,可以对反应物进行湍流或搅拌以增加反应接触面。这也是低温还原两段法生产低价氯的常用措施。

       当熔体温度大于800时。C时,除钛合金管外,氯化钠的产物均为液相。由于钠和NaCl的比重差较大,容易分离,液体钠漂浮在熔体中的扩散阻力小,有利于还原反应。此外,钛颗粒形成下沉和团块状,一艘船不在熔体表面搭起“桥”,在反应物之间膨胀。放电电阻小,大大提高了反应速度,特别是在大型反应器中。此时,还原速度很大,控制因素是必须及时消除余热。但在预加钠法反应后期(特别是小型反应器),由于产物的积累,液体钠在熔体底部上浮的扩散阻力较大,扩散成为控制因素,降低了反应速度。实践表明,NaCl为液相时,对还原过程影响不大,不能排出。此外,由于氯化钠的覆盖,钛合金管可以防止泄漏气体的污染,但降低了反应器的利用率。


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