[發(fā)明專利]一種海綿鈦反應器的表面處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110249404.0
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102953029A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 李開華;夏建輝;楊仰軍;姜方新;程曉哲
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團有限公司;攀鋼集團研究院有限公司
• 主分類號: C23C10/08
• 分類號: C23C10/08;C22B34/12
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王浩然;王鳳桐

技術領域

本發(fā)明涉及有色金屬冶煉領域，具體地，涉及一種海綿鈦反應器的表面處理方法。

背景技術

鈦金屬由于具有耐高溫、耐低溫、抗強酸、抗強堿、高強度和低密度等優(yōu)良屬性，在各方面有著廣泛的應用，包括航天(噴氣發(fā)動機、導彈及航天器)、軍事、化工(化工與石油制品、海水淡化及造紙)、汽車、農產食品、醫(yī)學(義肢、骨科移植及牙科器械與填充物)、運動用品、珠寶及手機等等。

鈦金屬的冶煉主要包括“海綿鈦”(一種透氣的鈦金屬形態(tài))的制備步驟和熔化海綿鈦形成鈦金屬鑄錠的步驟。具體地，“海綿鈦”(一種透氣的鈦金屬形態(tài))的制備步驟包括：用鈦礦石(如鈦鐵礦，FeTiO₃)制備四氯化鈦，然后用鎂將四氯化鈦中的鈦元素還原以制備海綿鈦。

詳細地說，制備海綿鈦的方法包括：在海綿鈦反應器中，在850℃左右的溫度下和真空條件下，使鎂與四氯化鈦接觸，生成海綿鈦和氯化鎂；然后在1000℃左右的溫度下和真空條件下，將氯化鎂和過量的鎂以氣相除去。

其中，海綿鈦反應器的材質一般為不銹鋼或碳鋼等，在800-1050℃的高溫條件下，反應器材質會向海綿鈦中滲透，從而降低海綿鈦的純度。因此，必須對海綿鈦反應器的表面進行處理，以防止海綿鈦被反應器材質污染。

海綿鈦反應器的處理方法可以包括對海綿鈦反應器的內表面進行滲鈦處理，即在海綿鈦反應器的內表面形成滲鈦層；具體可以包括：將反應器經酸浸除銹、水洗除酸和干燥除水后，用鈦粉均勻涂刷在反應器內表面，經真空下950-1050℃加熱后，鈦在反應器的內表面上形成滲鈦層。上述方法有助于降低海綿鈦中反應器雜質的含量。

但是，上述方法處理海綿鈦反應器得到的滲鈦層不夠完整和均勻，因此在用于制備海綿鈦時難以進一步降低海綿鈦中反應器材質的含量。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了克服現有的海綿鈦反應器的表面處理方法得到的滲鈦層不夠完整和均勻的缺陷，提供一種能夠在用于制備海綿鈦時進一步降低海綿鈦中反應器材質含量的海綿鈦反應器的表面處理方法。

為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種海綿鈦反應器的表面處理方法，該方法包括：在海綿鈦反應器內的壓力低于1Pa下，對置于該海綿鈦反應器內的含有金屬鈦的電熱材料進行通電，通電的條件使得該含有金屬鈦的電熱材料中的鈦升華，以在所述海綿鈦反應器的內表面上形成滲鈦層。

通過上述技術方案，使用本發(fā)明提供的海綿鈦反應器的表面處理方法進行處理后得到的海綿鈦反應器的滲鈦層完整且均勻地覆蓋于所述反應器的內表面，從而在用于制備海綿鈦時進一步降低了海綿鈦中反應器雜質含量。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

圖1是海綿鈦反應器的表面處理系統(tǒng)的示意圖。

附圖標記說明

10??反應器罐體??20??反應器蓋????30??電熱鈦升華器

11??測溫器??????12??保溫殼體????21??電極

22??氣體出口????23??氣體入口????24??保溫圈

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的概念“升華”是指在固體在某一溫度下的蒸氣壓大于外界壓力的條件下，直接由固相變?yōu)闅庀嗟倪^程。

本發(fā)明提供一種海綿鈦反應器的表面處理方法，該方法包括：在海綿鈦反應器內的壓力在1Pa以下，對置于該海綿鈦反應器內的含有金屬鈦的電熱材料進行通電，通電的條件使得該含有金屬鈦的電熱材料中的鈦升華，以在所述海綿鈦反應器的內表面上形成滲鈦層。

其中，海綿鈦反應器的選擇沒有特別的要求，可以為常規(guī)的各種海綿鈦還原蒸餾反應器，例如，可以為文獻(祝永紅等，海綿鈦還原蒸餾反應器的選擇，鈦工業(yè)進展，2004，21(6)，40-43頁)中列舉的由不同廠家生產的不同材質或不同規(guī)格的海綿鈦反應器。

其中，可以通過常規(guī)的抽氣方法，使海綿鈦反應器內的壓力保持在1Pa以下，例如，可以在密閉海綿鈦反應器后，用抽氣機通過所述海綿鈦反應器上設置的氣體出口，將所述海綿鈦反應器內的壓力降至1Pa以下。

其中，將含有金屬鈦的電熱材料置于所述海綿鈦反應器內的方式可以為：在所述海綿鈦反應器的蓋上設置兩個電極和電連接于兩個所述電極之間的含有金屬鈦的電熱材料，所述含有金屬鈦的電熱材料位于所述海綿鈦反應器的罐體內。