Переработка рафинированной губки

В результате магниетермического процесса получают титан в виде не совсем правильных цилиндрических блоков, это спеченный прочный и вязкий материал, неоднородный по структуре и химическому составу. Несмотря на пористую структуру, блок в целом обладает большой прочностью и требует приложения значительных усилий для разрушения на куски. Верхняя часть блока и гарниссаж имеют повышенную концентрацию кислорода, азота, хлора. Боковой слой блока и гарниссажная часть содержат больше железа и никеля, их концентрация убывает к центру блока. Слой выше «нижней пленки» содержит больше железа, азота и кислорода, чем средняя зона. Отчетливые слои губки с повышенной концентрацией примесей позволяют при разделке блока и сортировке губки выделить металл высокого качества.

Целью переработки отсепарированной губки является отделение качественного металла (крицы) и разделение губки на партии, в которых металл был бы по возможности однороден. Переработка блоков губчатого титана в товарную продукцию включает следующие основные операции:

Схема расположения в блоке губчатого титана слоев различного качества: 1— качественный металл-крица; 2— гарниссаж; 3 — «шляпа»; 4, 5 - боковой и нижний соответственно переходные слои; 6 - нижняя пленка; 7 - пленки боковой поверхности   В блоке губчатого титана на различной глубине имеются зоны с включениями низкокачественного металла. Донная часть блока («нижняя пленка») загрязнена оксидами магния, титана, кремния, ферротитаном и другими примесями. Включения, как правило, абразивны и внедрены в вязкую основу качественного металла. На боковой поверхности блоков расположены очаговые включения, преимущественно в виде железистых пленок. Верхний торец блока губки может иметь незначительный слой дисперсного чистого или окисленного титана. Поверхность блоков содержит множество выступов в виде хрупких сростков губки и дисперсных включений, которые могут осыпаться от трения и других механических воздействий. Дисперсные включения губки склонны к возгоранию при механической обработке на воздухе.

1) подрезка губки от стенок реактора пневматическими зубилами или отбойными молотками;

2) извлечение губки из реторты с помощью механических захватов, вибровстряхивающих машин или выталкивающих прессов (через ложное дно);

3) очистка блока губки от поверхностных пленок и переходных слоёв;

4) разделка блока на куски не менее 30 см: отделяют низ и верх, загрязненные примесями, от центральной (кричной) части;

5) дробление кусков губки на особых зубчатых и дисковых дробилках;

6) разделение по крупности на барабанных либо вибрационных грохотах с выделением товарных фракций;

7) сортировка товарных фракций с отделением некондиционных кусков и мелких фракций (менее 2 мм), обогащенных примесями, которые идут в отходы;

8) усреднение товарного губчатого титана;

9) пробоотбор;

10) комплектация товарной партии губки одной крупности и одного химического состава:

- из криц комплектуют партии металла высокого качества,

- из остальной губки партии металла низкого качества.

Обработка губчатого титана резанием затруднительна, так как он образует большое число выкрашивающихся частиц, которые затираются резцом, «схватываются» с ним, нагреваются и сильно окисляются. Перерабатывают блоки губчатого титана в специальных помещениях с сухим воздухом, но остаточный хлористый магний все же гидратируется и превращается в окись магния, снижая качество металла