Кендітермиялық пештрде титан қождарын қорыту

ЖОСПАР

КІРІСПЕ        3

1 Кенді-термиялық балқыту үрдісінің теориялық негізі        4

2 Кендітермиялық пештрде титан қождарын қорыту        7

3 Титан қождарының құрамы мен қасиеттері        10

4 Титан қождарын қорыту кезінде алынатын шойын        11

5 Титан қождарының өндірісі        12

6 Кендітермиялық пеш        14

7 Флюс қоспасымен балқыту        18

ҚОРЫТЫНДЫ        28

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ        29

                                             КІРІСПЕ

Титанның латынша аты – Titanium, ол – периодтық системаның 4 тобының элементі, оның реттік нөмірі – 22, салыстырмалы атомдық массасы – 47,90; табиғи титанның тұрақты бес изотопы бар. Бұдан басқа бірнеше жасанды радиоктивті изотоптары да белгілі. Титан – жер қыртысында кең таралған элемент, оның жер қыртысындағы массалық үлесі – 0,61 пайызды құрайды. Табиғатта 170-тен астам минералдар құрамынан титан кездеседі. Ол алюминий, темір және магний элементтерінен кейінгі ең кең таралған металдарға жатады. Құрамында титан бар көптеген минералдардың ішінен өндірістік мағынасы бар тек екі минерал: рутил TiO2 және ильменит FeTiO3.Титанды негізінен ильменит, рутил, ропарит, титаномагнетит сияқты минералдар құрамынан алады. Сонымен қатар жануарлар мен өсімдіктер организмінде де титан кездеседі.

Титан – күміс түсті, ақ метал, оның тығыздығы – 4505 кг/м3, балқу температурасы – 1668, +50С. Титан екі түрлі полиморфтық модификацияда кездеседі: α-титан формасы – 8820С-ге дейін, ал β-титан – одан жоғары температурада болатын металл түрі. Оның екі түрлі болуының негізгі себебі ішкі атомдық құрылыс торына байланысты.

Титан қосылыстарында негізінен +5 валентті, кейде +3, +2 валентті. Қалыпты температурада титан өте тұрақты, қыздырғанда оттегінде жанып, оксидке TiO2 айналады, ол – ақ түсті ұнтақ зат, химиялық инертті, сұйық қышқылдар мен сілтілерде ерімейді. Титан қыздырғанда сутегімен әрекеттесіп – гидрид TiH2, азотпен әрекеттесіп – нитрид TiN, көміртегімен әрекеттесіп – TiC түзеді. Титан (4) оксиді – амфотерлі, оның гидроксиді Ti(OH)2, титан тұздары титанаттар деп аталады.Титан жоғары температурада қыздырғанда кремниймен әрекеттесіп, силицидтер, бормен әрекеттесіп, боридтер түзеді. Титан сілтілерде және азот қышқылында ерімейді, қалыпты жағдайда балқытқыш қышқылда, тұз, фосфор және органикалық қышқылдарда ериді.

Титан өндірісі әр түрлі темір-титанды концентраттарды байытылған титан диоксидінің кендітермиялық электропештерінде өңдеуге негізделген. Кенді-қалпына келтіру балқытылуының нәтижесінде титан қожы мен шойынға жуық темір түзіледі.

Ильменитті концентрат улы емес ытықсыз, жарылғыш емес, өндірісте пайдаланар алдында, ТіО2 массалық бөлігімен ылғалдылығын тексеру қажет. Жабық, ылғал жоқ, басқа заттардан бөлек жерде сақтау керек. Қолданар алдында қосымша өңдеуді қажет етпейді. Ильменитті концентратты балқыту кезінде қалыптастырғыш ретінде антрацитті пайдаланамыз. Ылғалдылығы 11 пайыздан артық емес, минералды қоспаның кесегі 25мм  немесе 2 пайыздан аспау керек, құрамындағы ұсақтын мөлшері 13мм немесе 15 пайыздан аспау керек. Көміртегінің  құрамы 88 пайыз. Қолданудан бұрын көміртегінің, күкірттің ылғалдылықтан салмақтық бөлігін тексереміз. Антрацит уытты емес, жарылысқа қауіпсіз, жану температурасы 873К. Ол жабық, дымқылдықтан қорғалған, басқа материалдармен әрекеттеспейтін тұрғынжайларда сақталады. Электр пешіне тоқ өткізгіш ретінде диаметрі 710мм-лік графиттелген электродтар қолданады, ТУ 48-12-20-70 сапа ЭГО және ЭГ1. Элетродттардың ұзындықтары 1700мм. Ұзындығының қажетті шамадан ауытқуы оңға 500мм, солға 300мм, диаметрі – оңға 2,5, 2,5. Тоқ тығыздығы 120 к/А2 ЭГО сапалыға электр қарсылығы 110м мм2/м, ал ЭГ1 сапалығы 13ОМ  м2/м. Тығыздығы      2,22 Т/м3, аудан тығыздығы 1,58 – 1,60 Т/м3. Электрод кеуектілігі 28-29 пайыз.                    Өндірісте қолдану үшін алдын-ала электродтар мен нипельдердің механикалық кедергілердің жоқ екеніне көз жеткізу керек. Электрод уытты емес, жарылысқа қауіпсіз, өртке қауіпсіз.    Олар жабық темір жол вагондарымен тасымалданады. Олар дымқылдықтан қорғалған, жабық тұрғынжайларды, электродтармен нипельдердің механикалық кедергілері болмаған жағдайда сақталады. Өндірісте қолданудан бұрын оның  диаметрі қажеттілігіне қарай жабдықталады. Электр балқыту арқылы титан қожын алу үшін, барлық техникалық сұраныстарға жауап беру керек. ТіО2  құрамы 86 пайыздан кем болмайды, темірдін шала тотығынын құрамы 5,0 пайыз, металлдардың қосындысы 2,5 пайыз, ылғалдылық 8,0 пайыздан аспауы керек, кесектіліктің үлкенділігі 5 мм-ден кем болмауы керек.