刘正红，王丽娟，朵云霞，代应杰，李仪

（洛阳双瑞万基钛业有限公司，河南 洛阳 471800）

1 引言

目前镁法还原四氯化钛是国内海绵钛工业生产的主要方式，反应系统中存在 TiCl4、TiCl3、TiCl2、Ti、MgCl2、Mg等多种物相，还原过程伴随高温、密闭和动力学不均衡，使得海绵钛的生成过程十分复杂。海绵钛结构致密会导致钛坨毛细孔道内杂质分离困难，导致产品中镁、氯化镁含量超标，但海绵钛中镁含量的检测都是在熔炼成钛锭后进行检测，在熔炼过程中，镁作为轻金属大量转移至钛锭外皮及坩埚顶部[1]，熔好的钛锭经过剥皮后检测镁含量，实际上并不能反应海绵钛中的镁含量[2]，因此海绵钛中镁含量的检测及其准确性就显得尤为重要。

2 海绵钛中残余氯化镁的来源及危害

2.1 海绵钛中镁及氯化镁的来源[3]

2.1.1 TiCl4加料速度大小影响海绵钛中氯化镁含量

加料速度控制着还原速度，从还原过程成核速率来看，TiCl4速度过大，活性质点增高，晶粒生长无规律，反应温度会随之升高，引起海绵钛烧结，使其包裹的MgCl2不易蒸馏出来，故产品中氯化镁含量随加料速度的增加而增高，还原后期，还原速度下降，加料速度随之减少，反应速率下降，大量的细钛粒生成并填充于海绵钛孔隙中使MgCl2的蒸发难以进行，导致氯化镁含量增高。

2.1.2 蒸馏时间和蒸馏温度影响海绵钛中氯化镁含量

蒸馏时间短，MgCl2蒸发不完全，含量偏高。随着蒸馏时间延长，MgCl2含量越来越低。但经过生产实践证明，到一定程度后再增加蒸馏时间，蒸发速度变小，MgCl2含量逐渐接近某一常数，而且蒸馏时间过长会导致产品中氧、铁含量增加，同时增加电耗。……