一种通过超声波提纯5mm以下等外海绵钛的方法与流程

本方法涉及海绵钛生产，具体涉及一种通过超声波提纯5mm以下等外海绵钛的方法。采用镁还原法生产海绵钛，在生产过程中，蒸馏前期温度在1000℃左右，采用低真空手段可将大部分的氯化镁和镁蒸馏出去，蒸馏后期开启高真空和高恒温的条件，如果氯化镁和镁不能完全蒸馏，钛产品纯度不达标就会出现等外海绵钛。我国钛工业的发展速度很快，与此同时也产生了大量的钛残料、废料。由于钛及钛合金的加工工艺较为独特，钛材的成品率一般在50%左右，到制成成品零部件，其成品率仅为10%--20%。因此，钛残料、废料的回收利用就成了节约资源、降低成本的关键。对于等外海绵钛钛粉，往往作为烟火工业中的爆燃剂，也可作为制取铝加工工业中的添加剂和粉末冶金钛制品的原料，其产品价值大打折扣，5mm以下等外海绵钛提纯方法尚未达到规模化生产的要求。

背景技术：

技术实现思路

1、本发明目的在于，提供一种通过超声波分离的方式提纯5mm以下等外海绵钛的方法，实现海绵钛等外品的再利用，创造更高的工业产值。

2、本发明是这样实现的,一种通过超声波分离方式提纯等外海绵钛的方法，包括以下步骤：

3、s1将等外海绵钛破碎、过筛，选出颗粒小于5mm的作为原料；

4、s2向反应器内加入等外海绵钛原料，对反应器抽真空、充氩气，通电升温，加热至1600℃-1750℃；

5、s3将连接超声装置的发射器底部浸没于海绵钛液面以下，发射器的顶端露出海绵钛液面，开启超声发生装置，频率设定为0.5kw-12kw，通入冷却水直接冷却发射器露出部位，海绵钛液体的界面前沿产生80-250k/cm 的温度梯度；

6、s4控制海绵钛熔液温度在1658℃-1678℃，控制结晶速度处于10-35cm/h, 超声开始后，缓慢向上提拉发射器，提拉速度和结晶速度保持相同；

7、s5海绵钛结晶生长停止后，打取之后进行清理、切割、破碎处理。

8、优选地，步骤s2所述充氩气的时间为3min以上。

9、优选地，步骤s3，所述超声装置的发射器浸入到海绵钛液面以下10-15cm 处。

10、本方法在保护性气体氩气保护下的熔炼和超声提纯，大大降低了提纯过程中氧原子和氢原子的进入；通过连接于超声发生装置的发射器直接对固液界面施加超声作用，使排除的杂质在熔体中迅速扩散，显著提高杂质元素的提纯效率。同时熔融状态下液体在超声波作用下的气穴效应可以产生高速液流搅拌，使熔体中的杂质元素分布均匀一致，可以有效避免提纯后产品中杂质元素的元元素偏析，大大提升提纯效果。

技术特征：

1.一种通过超声波分离方式提纯等外海绵钛的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超声波分离方式提纯等外海绵钛的方法，其特征在于：步骤s2所述充氩气的时间为3min以上。

3.据权利要求1或2所述的超声波分离方式提纯等外海绵钛的方法，其特征在于：步骤s3，所述超声装置的发射器浸入到海绵钛液面以下10-15cm 处。

技术总结
本发明涉及一种通过超声波提纯5mm以下等外海绵钛的方法，包括步骤有：选出颗粒小于5mm的等外海绵钛；反应器抽真空充氩气通电升温加热；安装超声发射器并开启，频率设定为0.5kW‑12kW；控制结晶速度，缓慢向上提拉发射器，提拉速度和结晶速度保持相同。本方法在保护性气体氩气保护下的熔炼和超声提纯，降低提纯过程中氧原子和氢原子的进入；通过超声发射器直接对固液界面施加超声作用，使排除的杂质在熔体中迅速扩散，其气穴效应产生高速液流搅拌，使熔体中的杂质元素分布均匀一致，可以有效避免提纯后产品中杂质元素的元元素偏析。

技术研发人员：王洪宇,金宇,李雪,孔凡涛,于涌浩,柏阳
受保护的技术使用者：朝阳金达钛业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21