» » Технический способ производства титана

Технический способ производства титана

17 мая 2012, 20:56
Технический способ производства титана
В середине 40-х гг. под руководством Вильгельма Кролля, работавшего вначале в Германии, а затем в США, был разработан технический способ производства титана. Его сущность заключается в том, что очищенная титановая руда — рутил вначале спекается с коксом и хлором. При этом образуется четыреххлористый титан (TiCU) и окись углерода (СО). Затем газообразный четыреххлористый титан пропускается в реакционные камеры, заполненные жидким магнием. Здесь титан восстанавливается в металл, наполняющий губчатой массой реакционный сосуд. При температуре 800—850°С идет реакция: TiCl4 + 2Mg=Ti + MgCl2. Образующийся жидкий хлористый магний периодически сливают и в электролизерах из него вновь получают магний, идущий в производство. Остатки магния и хлористого магния удаляются вакуумной дистилляцией при 900—960° С, а титан переплавляют в атмосфере аргона в компактный пластичный металл или пускают на производство сплавов.

В 1947 г. было получено только 2 т технического титана, в 1954 г. — 5000 т, а сейчас мировое производство титана превысило 50000 т.

Таких темпов роста не знал даже видавший виды алюминий. Но тем не менее и сегодня спрос на титан превышает его производство.

Основные преимущества титана и его сплавов — сочетание высокой удельной прочности с химической стойкостью при нормальных и повышенных температурах (порядка 300—500° С) — делают их незаменимыми в современной летной технике.

В 1956 г. английский летчик Петер Твисс на сверхзвуковой машине «Фейрн Дельта-2», построенной в основном из алюминиевых сплавов, превысил мировой рекорд 1955 г. сразу на 500 км/ч и достиг скорости на дистанции 1-5,5 км, как того требовали правила международной авиационной организации (ФАИ), 1822 км/ч. Хотя мощность двигателей позволила бы развить самолету и большую скорость, Твисс на это пойти не мог, так как при достижении рекордной скорости дуралюминовая обшивка самолета нагрелась до 100° С, большая скорость вызвала бы еще больший нагрев и катастрофически снизила прочность самолета. Чтобы достичь больших скоростей, необходимо было заменить обычную дуралюмино-вую обшивку самолета титановой, так как использовать более тяжелую столь при таких скоростях и температурах было невыгодно.

Но титан и его сплавы целесообразно применять в ряде случаев и в дозвуковых самолетах. Замена им алюминия или стали в пассажирских самолетах дает экономию в массе деталей от 15 до 40%. Такая замена была выгодной уже в начале 50-х гг., когда титан стоил в 30 раз дороже нержавеющей стали. 1—2 платных пассажирских места, которые позволял установить титан, окупали дополнительные затраты.

На пассажирском самолете «Дуглас». ДС-7 производства 1954 г. из титана изготовляли в основном мотогондолы и противопожарные перегородки, что давало около 90 кг экономии в массе самолета; на следующем самолете этой фирмы ДС-8 было уже 1667 деталей из титана и его сплавов.

Расскажите друзьям!
Заметили ошибку в тексте? Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и мы всё исправим!
Смотрите также

Добавить комментарий