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TC4鈦合金管制精原理

粗TC4鈦合金管中各種雜質(zhì)眾多，待分類(lèi)后，為了便于分析，在每組雜質(zhì)中找出一種有代表性的雜質(zhì)，作為關(guān)鍵組分，來(lái)表示4B制的主要分離界限。它表明，在粗TC4鈦合金管液中，當(dāng)某關(guān)鍵組分精制合格時(shí)，則可以認(rèn)為該組全部雜質(zhì)基本已被分離除去。所選擇的關(guān)鍵組分不僅要含量大，特別是要分離困難。找出高沸點(diǎn)雜質(zhì)中的FeCl3、低沸點(diǎn)雜質(zhì)中的SiCl4，沸點(diǎn)相近雜質(zhì)中的VoCl3分別作為該組的關(guān)鍵組分。這樣，一個(gè)多元體系的分離，便可以簡(jiǎn)單地看作SiCl4—TiCl4—VOCl3—FeCl3四元體系的分離。

針對(duì)在粗TC4鈦合金管中各種雜質(zhì)具有的不同特性，應(yīng)該使用不同的分離方法加以精制。

對(duì)于粗TC4鈦合金管液中的高沸點(diǎn)和低沸點(diǎn)雜質(zhì)，根據(jù)它們和TC4鈦合金管沸點(diǎn)或相對(duì)揮發(fā)度相差大的特點(diǎn)，可用物理法——蒸餾或精餾法分離。

FeCl3等高拂點(diǎn)固體雜質(zhì)在TC4鈦合金管中的溶解度都很小，有的呈懸浮物狀態(tài)分散在TC4鈦合金管中。在氯化工序中，已用機(jī)械過(guò)濾法除去了大部分懸浮物。但余下的極細(xì)的固體雜質(zhì)顆粒，在四氯化欽中形成膠溶液，同時(shí)還少量地溶解TC4鈦合金管中，單靠機(jī)械過(guò)濾難以完全除去。需采用蒸餾方法精制。

蒸餾方法必須在蒸餾塔中進(jìn)行的。使得蒸餾塔底溫度略高于TC4鈦合金管的拂點(diǎn)(約140—145℃)，使易揮發(fā)組分TC4鈦合金管部分氣化；難揮發(fā)組分FeCl3等因揮發(fā)性小而殘留于塔底，即使有少量揮發(fā)，也可能被下落的冷凝液蔭冷凝而重新返落于塔寬。控制塔頂溫度在TC4鈦合金管沸點(diǎn)(140攝氏度左右)，由于塔內(nèi)存在一個(gè)小的溫度梯度，TC4鈦合金管的蒸氣在塔內(nèi)形成內(nèi)循環(huán)，向上的蒸氣和下落的液滴間接觸，進(jìn)行了傳熱傳質(zhì)過(guò)程，增加了分離效果。在這個(gè)過(guò)程中，沿塔上升的TC4鈦合金管蒸氣中的FeCl3等高溫點(diǎn)雜質(zhì)逐漸降低，純TC4鈦合金管蒸氣自塔頂選出，經(jīng)冷凝器冷凝成餾出液，而釜踐液中FeCl3，等高拂點(diǎn)雜質(zhì)不斷富集，定期排出使之分離。

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