Легкие металлы, углеродные материалы | |
Название | Основы процесса алюминотермического получения лигатуры Al – Ti из TiO2, растворенного в хлоридно-фторидном расплаве |
DOI | 10.17580/tsm.2015.11.05 |
Автор | Махов С. В., Козловский Г. А., Москвитин В. И. |
Информация об авторе | Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия: С. В. Махов, ст. науч. сотр. |
Реферат | В производстве алюминиевых сплавов большое значение имеет измельчение зерна сплава, которое достигается путем модифицирования сплава, т. е. образованием в расплаве интер металлидов, состоящих из алюминия и элемента-модификатора. Одним из наиболее эффективных модификаторов алюминия и его сплавов является титан. Перспективным способом получения лигатуры алюминий – титан является его алюминотермическое восстановление из диоксида титана в хлоридно-фторидных расплавах ввиду доступности сырья, незначительных потерь основных компонентов и относительно малой энергоемкости производства. В работе рассмотрена растворимость TiO2 во фторидно-хлоридных расплавах щелочных металлов, которая составила 5 % в криолите при 1050 °C и криолитовом отношении (NaF/AlF3), равном 3. В системе 40 % Na3AlF6 + 60 % KCl максимальная растворимость диоксида титана составила 2 % при тех же условиях опытов. Термогравиметрическим способом построены диаграммы плавкостей систем Na3AlF6 – TiO2 и (40 % Na3AlF6 + 60 % KСl) – TiO2, в результате чего показан эвтектический характер кристал лизации и определена температура образования эвтектики. Рассчитана термодинамическая вероятность реакций между основными компонентами и показано, что в системе образуются гексафтортитанаты щелочных металлов, из которых ведется алюмино-термическое восстановление титана и последующее его взаимодействие с алюминием в расплаве с образованием интерметаллидов Al3Ti. Рассчитано теоретически возможное извлечение титана в лигатуру при различных температурах, которое составило 92–95 %. В лабораторных условиях было изучено извлечение титана в зависимости от различных производственных факторов. Подтверждено, что с ростом температуры извлечение титана в лигатуру снижается, и лучшие показатели (93 %) были достигнуты при 850 °C и времени перемешивания 15 мин. |
Ключевые слова | Оксид титана, растворение, хлоридно-фторидный расплав, лигатура Al – Ti, алюминотермия, фтортитанаты, температура, извлечение в лигатуру |
Библиографический список | 1. Liang S., Yang S., Zhang S. Influence and Theory Analysis of Ti, Zr, B on the Refining Effect of Aluminum Alloy // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 652–654. P. 1043–1048. 7. Напалков В. И., Махов С. В. Легирование и модифицирование алюминия и магния — М. : МИСиС, 2002. — 375 с. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |