|
Titan ishlab chiqarish.Titan hozirgi kunda sanoatning turli sohalarida, samolyotsozlikda, mashinasozlikda, metallurgiyada, raketasozlikda, kemasozlikda foydalanilmoqda. Chunki u aktiv muxitda xam korroziyaga chidamli materialdir.
Titan tabiatda birikmalar va menerallar tarkibida uchraydi. Titan ishlab chikarishda foydalaniladigan menerallarga rutil, ilmenit, titanit, perovskatlar kiradi. Titan rо‘dalardan titan konsentratini olish uchun rо‘da avvalo boyitiladi, keyin bu konsentrat devori grafitdan yasalgan yoy pechlarida suyuqlantiriladi.Bu jarayonda konsentratdagi temir oksidlari qaytarilib, pech tubiga yigiladi, TiO2 esa shlakka о‘tadi. Sovitilgan shlak kukun qilinadi va uglerodli boglovchi moddalar qо‘shib koriladida, keyin zichlanadi. Qizdirish (pishirish) yо‘li bilan ulardan briketlar olinadi. Titanni bu briket tarzidagi birikmadan ajratish jarayonini umumiy holda tubandagi ikki bosqichga bо‘lish mumkin: 1-bosqich: Titan briketlarini xlor bilan ishlab titan titroxlorid (TiCl4) olish; 2-bosqich: Titan titroxloriddan titanni ajratib olish;
Briketlarni xlorlash uchun germetik pechlarda ularga argon muxitida xlor bilan ishlov beriladi. Pech silindr shaklida, devorning tashqi qismi temir listdan bо‘lib, uning ichiga dinas gishti terilgan. Pech pastki qismiga joylashtirilgan
grafitdan yasalgan qarshilik elementlari vositasida qizdirila di.Rutil briketlari pechga maxsus yuklash bunkeri orkali vaqti-vaqti bilan kiritib turiladi. Elektrodlar orqali tok berilganda qarshilik elementlari vositasida pech tempraturasi 800-850oS ga kо‘tariladi va tubandagi reaksiyalar borishi natijasida titan titroxlorid bug‘ tarzida ajraladi.32
TiO2+2Cl2+C=TiCl4+CO2: TiO2+4Cl2+2C=TiCl4+2CO+2Cl2: TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO:
Bu protsessda titan bilan birga boshqa elementlar va oksidlar ham xlorlanadi va qaynash temperaturasi past bо‘lganlari esa gaz holatiga о‘tadi. Bug‘holatida ajraluvchi maxsulotlar, avval chang tutkichda changdan tozalanadi, sо‘ngra xlorid buglari kondensatorga о‘tib, sovib suyuqlanadi. Suyuqlangan holdagi TiCl tindirish va filtrlash yо‘li bilan qо‘shimchalardan tozalanadi. Toza titroxlorid - TiCl4 dan titan maxsus pechlarda magniy, vodorod yoki natriy yordamida qaytariladi.Amalda, TiCl4 dan titanni Mg bilan qaytarish usuli kо‘proq tarqalgan. Bu usul bilan qisqacha tanishib chiqamiz. Pech stakaniga juda toza magniy bо‘lakchalaridan ma’lum miqdorda solinib, sо‘ngra reaktor kopkogi zich biriktiriladida, undagi havo sо‘rib olinib, о‘rniga argon, keyin maxsus turi orqali suyuq titroxlorid kiritiladi. Natijada titan qaytariladi.
TiCl4+2Mg→Ti+MgCl4+Q kkal (kj)
Yuqorida reaksiya vaqtida issiqlik ajralib chiqqani bilan u hali sovuq bо‘ladi, shu sababli reaksiya sust boradi. Shuning uchuni reaktorga magniy 950-1000oC gacha qizdirib kiritiladi. Bunda bu reaksiyalar tezlashib, ajraluvchi issikliq miqdori reaksiyaning normal borishi uchun yetarli bо‘ladi. Reaktor stanokiga yuborib turiladigan TiCl4 ning tezligi undagi temperaturaga qarab reaksiya tezligiga moslanadi, lekin reaktor stanokida temperaturaning haddan tashqari kо‘tarilib ketishiga yо‘l qо‘ymaslik kerak, aks holda pech devorning tateriali qaytarilgan Ti bilan birikadi. Yuqoridagi protsessda qaytarilgan titan stakanga yig‘iladi.33
32 T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA, 2009. 37-bet
33 Callister,William D., Materials science and engineering: an introduction, 7th ed.p.cm/ - Printed in the United States of America/ John Wiley & Sons, Inc.- 2007. 21-bet.
Bu titan maxsus pechlarda 900-950oC temperaturada vakuumda tozalanadi. Titanni vakuumli pechda tozalash uchun konteyner titan bilan tо‘ldiriladi-da, pechning kopkogi berkitiladi, sо‘ngra tо‘nkarilib о‘z joyiga kо‘yiladi. Bunday ishlov berishda magniy xlorid va magniy metalli suyuqlanib bug‘lanib ketadi. Natijada toza titan qoladi. Juda toza texnikaviy titan tarkibida kо‘pi bilan 0,1% gacha kо‘shimchalar (Fe, Mn, Al, Si, Ni) bо‘ladi. Texnikaviy titan tozali darajasiga kо‘ra tubandagigacha markalanadi. TGOO, TGO, TGI, TGd. Titan tarkibida qushimchalar ortgan sari uning kattikligi ortib plastlikligi pasayadi. Masalan: TGOO markali titanning chо‘zilishidagi mustaxkamligi bv=38 kG/mm2 (380 Mt/m2) , nisbiy uzayishi b=36% , kattikligi NV=115 kG/mm2 bо‘lsa, TG2 markali titanning bv=60 kG/mm2 (600Mt/m2) , b=20% , NV=185 kG/mm2.
Do'stlaringiz bilan baham: |
