Титан относится к самым распространенным металлам и обладает уникальными свойствами. Благодаря высокой удельной прочности тугоплавкости и жароустойчивости, он нашел широкое применение в промышленности, а именно в таких отраслях как судостроение, атомная техника, аэрокосмическая отрасль и медицина. Но, из-за сложного состава титанового сырья и высокого сродства к кислороду присутствуют некоторые трудности при получении чистого металлического титана, обуславливая необходимость многопередельного производства, и сложную аппаратнотехнологическую схему, реализованную в одном из основных способов получения металлического титана - процессе Кроля. Широкое применение титана сдерживается большим количеством промежуточных стадий при существующем производстве металла и соответственно высокой себестоимостью. Многочисленные попытки промышленной реализации непрерывного электролитического метода получения титана электролизом расплавов его солей не увенчались успехом.
В последние годы проявляется значительный интерес к исследованиям электролитического метода получения титана из оксидного сырья. Главной особенностью методов электролитического получения титана является исключение цикла производства металлического восстановителя - кальция или натрия. Установлено, что диоксид титана растворяется в фторотитонате калия подобно оксиду алюминия в криолите, что делает возможным электролитическое производство титана из хлоридно-фторидных расплавов. В данном проекте будет рассмотрен метод получения титана, который позволит снизить себестоимость титана по сравнению с методом Кроля за счёт отказа от дорогостоящего металла восстановителя магния.
Цель работы: спроектировать цех электролитического получения порошка металлического титана.
В ходе выполнения данного дипломного проекта были достигнуты следующие результаты:
1. Разработана принципиальная технологическая схема получения порошка металлического титана из фторидно-хлоридных расплавов;
2. Предложено аппаратурное оформление к представленной принципиальной технологической схеме;
3. Рассчитан материальный и тепловой баланс электролизера;
4. Сконструирован и рассчитан основной аппарат - электролизер;
5. Разработана функциональная схема автоматизации, упрощающая управление процессом и сокращающая численность обслуживающего персонала;
6. Представлены основные размеры здания, произведено
планирование помещений и размещение оборудования;
7. Рассмотрены вопросы обеспечения безопасного ведения работ в спроектированном цеху;
8. Произведены расчёты основных технико-экономических
показателей, которые подтверждают эффективность и перспективность данного проекта.
