gr1 gr2 gr3 gr4 티타늄 판의 준비 과정

Gr1 gr2 gr3 gr4 티타늄 플레이트경량, 고강도, 우수한 내식성을 특징으로 하는 회색 전이금속입니다. 안정된 화학적 특성, 우수한 고온 저항, 저온 저항, 강한 산 저항, 강한 알칼리 저항, 고강도 및 저밀도 때문에 "우주 금속"으로 알려져 있습니다. 티타늄의 가장 일반적인 화합물은 이산화티타늄(일반적으로 이산화티타늄으로 알려져 있음)이며, 다른 화합물에는 사염화티타늄과 삼염화티타늄이 포함됩니다. 티타늄은 지각에서 가장 널리 분포하고 풍부한 원소 중 하나로 지각 질량의 0.16%를 차지하며 9위를 차지합니다. 티타늄 광석에는 주로 티탄철석(ilmenite)과 금홍석(rutile)이 포함됩니다. 티타늄의 가장 두드러진 두 가지 장점은 높은 비강도와 강한 내식성입니다. 이는 티타늄이 항공우주, 무기, 에너지, 화학 산업, 야금, 건설 및 운송 분야에서 폭넓은 응용 가능성을 가져야 함을 결정합니다.

티타늄 소재 제련

티타늄 원료와 첨가제를 녹여 치밀한 티타늄 및 티타늄 합금 잉곳을 생산하는 공정은 티타늄 소재 제조의 첫 번째 공정입니다.

1940년 룩셈부르크 과학자 JwKroll은 미국 최초로 진공 비소모성 아크 용해를 사용해 스폰지 티타늄을 녹여 밀도가 높은 티타늄 잉곳을 얻었습니다. 1940년대 말 미국에서 최초로 공업용 소모성로의 완성이 완료되어 티타늄 제련 산업이 안정적인 발전 단계에 들어섰습니다. 그 후, 구소련, 영국, 일본은 2000년대 중반에 잇따라 자체 티타늄 제련 산업을 설립했습니다.{4}}

티타늄 스폰지 제련 공정

자기 감소

사염화티타늄(TiCl4)을 마그네슘으로 환원시켜 티타늄 금속을 생산하는 공정은 티타늄 금속 생산의 주요 방법 중 하나이다. 환원 작업은 고온, 불활성 가스 보호 분위기에서 진행되며 환원 생성물은 주로 진공 증류를 통해 남은 금속 마그네슘과 MgCl2로부터 분리되어 해면질 금속 티타늄을 얻습니다.

마그네슘 열환원 방법은 1940년 룩셈부르크 과학자 Klauer에 의해 성공적으로 연구되었으며, Klauer 방법이라고도 알려져 있습니다. 1948년 미국의 DuPont Company는 이 방법을 사용하여 범용 스펀지 티타늄을 생산하기 시작했습니다. 전통적인 마그네시아 열환원 방식은 환원 작업이 완료되고 환원 생성물이 냉각된 후 진공분리를 위한 증류 장비를 조립하는 방식이다. 1970년대 소련은 반노조 접근법을 성공적으로 채택했다. 1980년대 초 일본은 복합법이라 불리는 환원증류 복합법을 성공적으로 채택했다. 공정의 특징은 TiCl4의 마그네시아 열환원이 완료된 후 열간환원 생성물을 직접 진공증류로 이송하여 고온에서 금속마그네슘과 MgCl2를 분리하는 것인데, 이는 마그네시아 열환원법이 산업화된 이래로 획기적인 기술진보이다.

나트륨(Na) 저감방법

헌터(Hunter) 방법으로도 알려져 있으며, 티타늄 금속을 제조하는 데 사용된 최초의 연구 방법입니다.

나트륨 환원법에 의한 사염화티타늄(TiCl4)의 생산 공정은 마그네슘 열환원법과 정확히 동일하다. 불활성 대기의 보호 하에서 TiCl4를 Na로 환원하여 티타늄 스폰지가 생성되며 주요 반응은 다음과 같습니다.

TiCl4 + 2Na =} TiCl2 + 2NaCl (1)

TiCl2 + 2Na =} Ti + 2NaCl (2)

TiCl4 + 4Na=Ti + 4NaCl (3)

이렇게 얻은 환원생성물을 물로 세척하여 염분을 제거하고 최종적으로 후처리를 하여 티타늄 스펀지 제품을 얻는다.

나트륨 공정은 환원공정을 수행하는 방식에 따라 1단계 방식과 2단계 방식으로 나눌 수 있다. 반응과정에서 식(3)에 따라 일단 환원반응이 완료되면 스펀지 티타늄을 제조하는 과정을 1단계법이라 한다. 반응과정에서 첫 번째 단계가 식(1)에 따라 TiCl2를 제조하는 것이고, 두 번째 단계에서 계속해서 식(2)에 따라 TiCl2를 스펀지 티타늄으로 환원시키는 것이라면 이를 2단계 공정이라고 한다. 현재 두 가지 방법 모두 산업 생산에 적용됩니다.