מה העיקרון והסטטוס הטכני של זיקוק הסרת ונדיום- עבור צינורות סגסוגת טיטניום Gr5?

סגסוגת טיטניום Gr5 (Ti‑6Al‑4V).מתהדר במאפיינים מקיפים מצוינים ומשמש כמצע צינורות מיינסטרים למגזרי ציוד מתקדם. כאלמנט מתג, ונדיום יכול לייעל את ביצועי החומר. עם זאת, זיהומי ונדיום וונדיד חופשיים נוטים להיווצר במהלך ההתכה, אשר פוגעים בביצועי הצינורות. לכן, זיקוק הסרת ונדיום ביעילות גבוהה הוא קריטי כדי להבטיח את איכות הצינור.

 

 

צינורות סגסוגת טיטניום Gr5 מיוצרים באמצעות טיטניום טטרכלוריד גולמי כחומר גלם באמצעות הכלרה, זיקוק, הפחתה, חישול וגלגול. זיהומי ונדיום קיימים בעיקר בצורות של VOCl₃ ו- VCl₄, שמקורם מטיטניום טטרכלוריד גולמי.

 

הפרש נקודת הרתיחה בין זיהומי ונדיום ל-TiCl₄ הוא רק בסביבות 10 מעלות, עם מקדם הפרדה של 1.22. תיקון קונבנציונלי בקושי יכול להשיג את ההפרדה שלהם, ולכן שיטות שינוי כימי מאומצות רבות בתעשייה להסרת ונדיום.

 

1. עיקרון התהליך

מתווספים חומרים מצמצמים, חומרי קומפלקס או משקעים כדי להמיר ונדיום בעל ערך גבוה למשקעי ונדיום בעלי נקודת רתיחה גבוהה המסיסים בצורה גרועה. לאחר מכן מטוהר TiCl4 באמצעות הפרדת מוצק-נוזל כדי לשלוט על זיהומים במקור.

 

2. מטרת התהליך

המטרה היא לא להפשיט את הונדיום לחלוטין, אלא לשמור על ונדיום בקשר כימי הנדרש לסגסוגת ולייצב תכולת הוונדיום הכוללת בתוך 3.5%-4.5%. ונדיום וונדידים חופשיים מזיקים יבוטלו כדי למנוע סדקים בצינור וכן הידרדרות בחוזק ובהתנגדות לקורוזיה הנגרמת מהפרדת זיהומים.

 

 

1. הסרת חוטי נחושת ונדיום

תהליך טיפול עדין מסורתי החל על צינורות טיטניום מסוג Gr5 מתקדמים בכמות קטנה. ב-80-120 מעלות, חוטי נחושת מפחיתים את VOCl₃ ו- VCl₄ ליצירת משקעי ונדיום, וזיהומים מוסרים על ידי הפרדת מוצק-נוזל.

יתרונות: סלקטיביות טובה, דיוק גבוה של הסרת ונדיום; מוצרים עומדים בתקני תעופה; ציוד פשוט ויציב.

חסרונות: עלות מתכלה גבוהה, כושר ייצור נמוך; תוצרי לוואי של פסולת מסוכנת; מתאים רק לייצור צבאי וחלל בקבוצות קטנות.

 

2. הסרת שמן מינרלי ונדיום

תהליך מתועש מיינסטרים המתאים לייצור רציף בקנה מידה גדול. שמן מינרלי קל מתווסף ב-90-110 מעלות כדי להפחית ונדיום בעל ערך גבוה ובו זמנית להסיר זיהומים מתכתיים מרובים, ולאחר מכן טיהור באמצעות תיקון וסינון.

יתרונות: חומרי גלם בעלות נמוכה, יכולת ייצור רציפה, קיבולת גדולה ועלות מקיפה נמוכה.

חסרונות: דרישות קפדניות לבקרת פרמטרים; סיכונים של שאריות שמן, אבנית וחסימת צינורות; אומץ נרחב על ידי יצרני טיטניום מקומיים גדולים ובינוניים.

 

3. הסרת מימן גופרתי ונדיום

תהליך הפחתת פאזי גז מיושם על חומרי גלם וצינורות טיטניום בדרגה בינונית עד נמוכה. H₂S מוכנס ב-80-100 מעלות כדי לזרז ונדיום וזיהומים מתכתיים חלקיים.

יתרונות: תפעול פשוט, תגובה מהירה, השקעת ציוד נמוכה.

חסרונות: H₂S רעיל מאוד ומאכל, עלות גבוהה להגנה על הסביבה; אובדן חומרי גלם טיטניום, ביצועים בינוניים של מוצר מוגמר; הוצאה בהדרגה בתחומים מתקדמים.

 

4. הסרת חומצת שומן ונדיום

תהליך חדשני להפחתת מורכבות ירוקה. חומצות שומן בלתי רוויות מספקות פעילות גבוהה יותר של הסרת ונדיום. ונדיום בעל ערכיות גבוהה הופך למשקעי קומפלקס ונדיום שאינם מסיסים בצורה גרועה.

יתרונות: זיהום נמוך, ללא מוצרים רעילים במיוחד, חומרי גלם הניתנים למחזור, ביצועים נוחים להסרת ונדיום.

חסרונות: טכנולוגיה לא בשלה, ריאגנטים יקרים, תנאי תגובה רגישים, נטייה להתקפות; עדיין בשלב של ניסויים תעשייתיים.

 

 

1. נוף טכני תעשייתי

תהליכים מרובים של הסרת ונדיום קיימים במקביל לייצור צינורות טיטניום Gr5 ביתי. יצרנים גדולים מאמצים את שיטת השמן המינרלי לייצור המוני; שיטת חוטי הנחושת נפרסת עבור מוצרים מתקדמים בעלי אוריינטציה צבאית כדי להשיג טוהר גבוה; ארגונים פרטיים קטנים ובינוניים מיישמים את שיטת מימן גופרתי עם תוצאות בינוניות בדרך כלל. התיעוש של התהליך המבוסס על חומצות שומן ירוקות עדיין נמצא במחקר. תהליכים מתקדמים בחו"ל כוללים בקרה חכמה ודיוק מעולה בהסרת ונדיום. אופטימיזציה מתמשכת של תהליכים מקומיים המבוססים על נפט מינרלים מצמצמת את הפער הטכני.

 

2. צווארי בקבוק טכניים קיימים

אין תהליך מושלם זמין ולכל מסלול טכני יש את החסרונות שלו. הטכנולוגיות הנוכחיות יכולות להסיר רק יסודות ונדיום במקום לווסת את יצירת ונדיום, מה שמוביל לביצועי צינור לא יציבים. התאוששות לקויה של תוצרי לוואי כגון סיגי ונדיום מביאה ללחץ כבד על הגנת הסביבה. ארגונים קטנים ובינוניים מסתמכים בעיקר על התאמת פרמטרים ידנית, וכתוצאה מכך תנודות בולטות בין אצווה למוצר.

 

3. מגמות פיתוח טכני

הוצא בהדרגה את תהליך המימן-גופרתי המזהם מאוד ופתח חומרים מפחיתים ירוקים המיוצגים על ידי חומצות שומן; להקים מערכות זיהוי מקוונות ובקרה אוטומטית במעגל סגור; לקדם שחזור משאבים של תוצרי לוואי; לפתח תהליכים מרוכבים כדי לאזן בין כושר ייצור המוני לבין איכות טוהר גבוהה, כדי לממש ייצור בקנה מידה גדול של צינורות טיטניום מתקדמים.

 

 

 

כיצרן ישיר ללא עלויות מתווך, Ruihang מתמחה במו"פ, ייצור ומכירות. אנו מייצרים בעיקר מוצרי טיטניום, כגון לוחות טיטניום, יריעות, סורגים, חוטים, צינורות, פרזול. המגוון המלא של מוצרי טיטניום זמין, כולל כיתה 1-4, כיתה 5, כיתה 7, כיתה 9, כיתה 12, כיתה 23 וכו'. צוות המכירות שלנו עומד על מנת לספק לך תמיכה מותאמת אישית. אם יש לך צרכי רכישה בהישג יד, אל תהסס לפנות אלינו:Sam.Rui@bjrh-titanium.com