涂 祥，辜晓蕾

（攀钢钛业公司，四川 攀枝花 617000）

1 引言

镁还原生产海绵钛的基本原理是在氩气保护下，向反应器内加入四氯化钛与镁反应，生成海绵钛和氯化镁。主要反应是:

目前国内最大的Ⅰ型还蒸炉为7.5t（示意图见图1），区别于国内较小的Ⅰ型炉及倒U型炉，该类炉型生产的海绵钛产品致密度较高，装通率较低。

还原结束后产物约为钛55%、镁35%、氯化镁15%及少量的三氯化钛和二氯化钛。为除去还原过后的其余非钛物，一般采用真空蒸馏的方法将海绵钛中的镁和氯化镁分离除去。海绵钛真空蒸馏的基本原理是基于镁和氯化镁在高温下有较大的饱和蒸汽压，而钛在相同温度下的饱和蒸汽压较小。

当含有镁和氯化镁的海绵钛长期恒温在1000℃下，镁和氯化镁通过海绵钛表面和毛细孔扩散被蒸发出去，采用冷凝夹套将蒸馏出的镁和氯化镁冷却在容器器壁上供下次循环使用，使海绵钛得到净化。整个海绵钛的生产过程，包括如上所述的物理及化学过程的控制对海绵钛的致密度尤为重要。过高的致密度会对后期的海绵钛加工过程影响较大，影响钛材质量及收率。

图1 Ⅰ型炉生产示意图

2 海绵钛高致密度的形成机理分析

2.1 还原过程加料影响

国内还原生产过程由于液面控制较低，故在还原初始阶段加入反应器内的液体四氯化钛进入高温区会吸热汽化，然后在液镁表面之上的反应器壁上和液镁反应。初期形成的海绵钛粘附在反应器壁上，随着反应的进行海绵钛逐渐长大。……