Metallurgy is a domain of materials science that studies the physical and chemical behavior of metallic elements, their intermetallic compounds, and their mixtures, which are called alloys.
History
An illustration of furnace bellows operated by waterwheels, from the Nong Shu, by Wang Zhen, 1313 AD, during the Chinese Yuan Dynasty.The earliest recorded metal employed by humans appears to be gold. Small amounts of natural gold have been found in Spanish caves used during the late Paleolithic period, c. 40,000 BC.[1] Historical developments in ferrous metallurgy can be found in a wide variety of past cultures and civilizations. This includes the ancient and medieval kingdoms and empires of the Middle East and Near East, ancient Egypt and Anatolia (Turkey), Carthage, the Greeks and Romans of ancient Europe, medieval Europe, ancient and medieval China, ancient and medieval India, ancient and medieval Japan, etc. Of interest to note is that many applications, practices, and devices associated or involved in metallurgy were first established in ancient China long before Europeans mastered these crafts (such as the innovation of the blast furnace, cast iron, steel, hydraulic-powered trip hammers, etc.)
Extractive metallurgy
Extractive metallurgy is the practice of removing valuable metals from an ore and refining the extracted raw metals into a purer form. In order to convert a metal oxide or sulfide to a purer metal, the ore must be reduced either physically, chemically, or electrolytically.
Extractive metallurgists are interested in three primary streams: feed, concentrate (valuable metal oxide/sulfide), and tailings (waste). After mining, large pieces of the ore feed are broken through crushing and/or grinding in order to obtain particles small enough where each particle is either mostly valuable or mostly waste. Concentrating the particles of a value in a form supporting separation enables the desired metal to be removed from waste products.
Mining may not be necessary if the ore body and physical environment are conducive to leaching. Leaching dissolves minerals in an ore body and results in an enriched solution. The solution is collected and processed to extract valuable metals.
Ore bodies often contain more than one valuable metal. Tailings of a previous process may be used as a feed in another process to extract a secondary product from the original ore. Additionally, a concentrate may contain more than one valuable metal. That concentrate would then be processed to separate the valuable metals into individual constituents.
Metallurgy in production engineering
In production engineering, metallurgy is concerned with the production of metallic components for use in consumer or engineering products. This involves the production of alloys, the shaping, the heat treatment and the surface treatment of the product. The task of the metallurgist is to achieve design criteria specified by the mechanical engineer, such as cost, weight, strength, toughness, hardness, corrosion and fatigue resistance, and performance in temperature extremes.
Common engineering metals are aluminium, chromium, copper, iron, magnesium, nickel, titanium and zinc. These are most often used as alloys. Much effort has been placed on understanding one very important alloy system, that of purified iron, which has carbon dissolved in it, better known as steel. Normal steel is used in low cost, high strength applications where weight and corrosion are not a problem. Cast irons, including ductile iron are also part of this system.
Stainless steel or galvanized steel are used where resistance to corrosion is important. Aluminium alloys and magnesium alloys are used for applications where strength and lightness are required.
A nickel-based alloy such as Monel is used in highly corrosive environments and for non-magnetic applications. The nickel-based superalloy Inconel is used in high temperature applications such as turbochargers, pressure vessels, and heat exchangers.
The operating environment of the product is very important; a well-designed material will resist expected failure modes such as corrosion, stress concentration, metal fatigue, creep and environmental stress fracture. Ferrous metals and some aluminium alloys in water and especially in an electrolytic solution such as seawater, corrode quickly. Metals in cold or cryogenic conditions tend to lose their toughness becoming more brittle and prone to cracking. Metals under continual cyclic loading can suffer from metal fatigue. Metals under constant stress in hot conditions can creep.
Production engineering of metals
Metals are shaped by processes such as casting, forging, Flow Forming, Rolling (metalworking), extrusion, sintering, metalworking, machining and fabrication. With casting, molten metal is poured into a shaped mould. With forging, a red-hot billet is hammered into shape. With rolling, a billet is passed through successively narrower rollers to create a sheet. With extrusion, a hot and malleable metal is forced under pressure through a die, which shapes it before it cools. With sintering, a powdered metal is compressed into a die at high temperature. With machining, lathes, milling machines, and drills cut the cold metal to shape. With fabrication, sheets of metal are cut with guillotines or gas cutters and bent into shape.
"Cold working" processes, where the product’s shape is altered by rolling, fabrication or other processes while the product is cold, can increase the strength of the product by a process called work hardening. Work hardening creates microscopic defects in the metal, which resist further changes of shape.
Various forms of casting exist in industry and academia. These include sand casting, investment casting (also called the “lost wax process”), die casting and continuous casting.
Welding is a technique for joining certain ferrous metals and certain aluminium alloys. The metals in the weld and on both sides of the join are generally similar alloys. Brazing is a technique for joining ferrous or non-ferrous metals with a copper-based (generally brass or bronze) filler.
Metals can be heat-treated by annealing, quenching, tempering and case hardening to alter properties of toughness, hardness or resistance to corrosion. Annealing softens the metal and makes a shaped product tougher by reducing the effects of work hardening. Quenching and case hardening make a shaped product harder. Quenching by itself makes the metal very hard and very brittle. Tempering after quenching is used to reduce the brittleness and improve overall properties.
Electroplating is the main surface-treatment technique. It involves bonding a thin layer of another metal such as gold, silver, chromium or zinc to the surface of the product. It is used to reduce corrosion as well as to improve the product's aesthetic appearance.
Electrical and electronic engineering
Metallurgy is also applied to electrical and electronic materials where metals such as aluminium, copper, tin and gold are used in power lines, wires, printed circuit boards and integrated circuits.
Soldering is a method of joining metallic electrical conductors where high strength is not required.
Metallurgical techniques
Metallurgists study the microscopic and macroscopic or sometimes known as small and large mechanisms that cause a metal or alloy, one metal bonded with an element to form a hybrid,to behave in the way that it does, i.e. the changes that occur on the atomic level that affect the metal's (or alloy's) macroscopic properties. Examples of tools used for microscopic examination of metals are optical and electron microscopes and mass spectrometers.
Metallurgists study crystallography, the effects of temperature and heat treatment on the component phases of alloys, such as the eutectic and the properties of those alloy phases.
The macroscopic properties of metals are tested using machines and devices that measure tensile strength, compressive strength and hardness.
专业英语教学论文2000字范文
在日常学习和工作生活中，大家都写过论文吧，论文对于所有教育工作者，对于人类整体认识的提高有着重要的意义。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧，下面是我精心整理的专业英语教学论文2000字范文，希望对大家有所帮助。
论文题目： 高等农业院校专业英语教学的思索与探讨
摘要： 专业英语在高等院校的课程设置中占有重要的地位，尤其是农业院校的专业设置与国际先进的技术紧密接轨，本科生以及研究生对专业英语的掌握直接影响到其将来研究课题的质量。本文针对高等农业院校专业外语教学中的教材编撰、教学内容、教学方法等环节进行了讨论，针对现有的问题提出解决的方案，以期提高高校专业英语的教学质量。
关键词： 专业英语；农业；高等教育
专业英语也称为科技英语，与高等院校开设的大学英语课程有较大的区别，是各个专业结合本专业特点，向学生讲授的主要包含本专业或者相关专业英语词汇及科技论文相关内容的一门英语课程。大部分专业都会开设专业英语课程，有些还作为学生的必修课来进行，以此促进学生以国际化的视角来深入理解所学的专业知识。农业院校由于其所开设专业的特点，除常见的栽培学、植物保护学、植物营养及环境相关的英文内容外，大部分专业也都会涉及分子生物学、生物化学等领域的一些专有名词、术语及相关内容。不同院系在专业英语课程设置上也有所不同，有的设为必修课，有的设为选修课，有的设为研究生课程，由此可见，各个院系都很重视专业外语在本科生、研究生培养中的重要作用和不可或缺的地位。本文从农业院校专业英语的教学出发，对农业相关院校开设专业英语课程中所遇到的问题和亟待解决的问题进行了分析，并探讨了加以改进和完善的途径和方法，以期推动农业院校专业英语教学的专业化和国际化，达到所期望的教学目的。
一、根据专业特点编撰教材
目前，专业外语的教学尚无针对农业院校专业特点编撰的相关专业外语教材，开设专业外语的院系多采用自编的形式为教学搜集素材和教学内容。并且，随着授课老师的更换，讲授的内容也会随之发生一定的变化，根据授课老师专业的不同，教学内容也偏向某一特定领域。目前这种状况对学生学习专业词汇相当不利，对于将来的英语论文写作也没有太大的帮助。针对这一情况，不同院系应该根据本院系的专业设置组织相关人员编写适合本院系专业的英语教材，教材内容应囊括本院系所设置专业的基本英语词汇和理论知识。这样本院系学生在学习专业英语过程中不仅仅能接触到本专业的英语词汇和论文知识，对于相关专业的英语词汇也有较广泛的认知，由此扩大学生的词汇量与知识储备。编撰过程中应注意涵盖基本理论和知识的英语词汇和科技文章，可以参考相关专业中文教材中的重点教学内容来组织英文教学内容，这样学生在学习过程中可以对中、英专业知识进行对照学习，比较容易形成系统的知识体系，也可以避免学生在学习过程中对于一些专业理论知识只识中文而不知英文表达方法，或者学到专业英语词汇时却不知道对应的中文表述。当学生有了扎实的中文理论知识，再进一步学习专业英语知识时，就很容易产生兴趣，也会产生较好的教学效果。
二、增加英文文献教学内容
由于农业院校的专业特点，不可避免的会学习到本领域内一些先进的理论和技术，而教材在选择内容上偏重较为基础的知识。理论和技术的发展是日新月异的，因此无法在教材中迅速、及时的体现出来。那么在讲授过程中就应该适时的增加2～3篇最新的英文研究文献进行讲授，让学生在学习了基本的英语词汇和知识之后也能接触到本领域最先进的研究理论、成果和技术，以此调动学生学习专业英语的积极性，激发学生进一步求学或深造的愿望。这部分英文文献讲授内容可以从国际知名杂志的刊发内容中选择，而且讲授内容的可变灵活性可以让每一届学生都能接触到当年最新发表的一些相关专业的科学论文，有利于学生知识的更新。英文文献的教学内容作为专业英语教材教学内容之外的补充，能够更好地体现专业英语的重要性以及提高学生对于专业词汇的理解和应用的能力。对于某些需要发表论文的学生更加重要，在论文的撰写方面将起到尤为积极的作用。
三、提高教师的专业英文及学术水平
目前担任专业英语课程的教师普遍具有较好的英语表达和写作能力，但由于其专业的局限性，往往发生这种情况，即在讲授自己较为熟悉或与自己的研究领域较近的英语词汇及知识时得心应手，讲的也比较透彻，而在涉及自己较为陌生的英语词汇及知识时，就稍显不足，讲解也稍显欠缺，不免给学生讲授内容不均匀的感觉，使得学生在学习本课程时也受讲授老师的影响而偏向某一方面的英语学习。针对这一情况，相关院系在安排任课老师时，可根据教材内容和教师专业及英文水平安排2～3位老师任课在讲授不同内容时，由对要讲授的内容较为熟悉的教师讲授，这样就可避免对教材内容讲授不均、甚至略过某一内容的现象发生。同时，任课老师也要不断的提高自己的英语表达和写作水平，不断地阅读和学习最新的研究文献，充实自己的知识，并努力提高自己的专业学术水平，这样在课程的学习中，学生才可以通过老师学习到更新、更专业的专业英语。
四、加强与学生的英文交流
在专业英语的授课过程中，多数教师会选择多用中文进行解释讲析，或者对一些专业词汇与生僻词汇以中文加以解释，在整个过程中仍然以中文为主。英译中成了最主要的授课模式。为了使学生建立英文思维，教师可以尝试以英文解释英文，并且在与学生的交流过程中尽可能的使用英文。这样除了会取得较好的教学效果，也可激发学生的英语学习兴趣。当然，这种以英语为主的授课模式与教师和学生的英语水平有极大的关系。任课老师应该以此为目标，在不断提高自己英语水平的基础上，积极与学生以英文为主要交流语言，通过专业英语课程使得教师和学生都有所收获。学校也应适当的给教师提供进修学习的机会，以不断提高教师的水平，保证专业英语的授课质量，也为本专业的发展与国际接轨提供保障。
五、提高学生的英语交流能力
专业英语的授课对象是高校学生，包括本科生与研究生，学生的英语水平直接影响学生专业英语的学习效果。任课教师可以在课程讲授过程中鼓励学生以自己感兴趣的方向为主要内容，撰写英文的短小综述或简介，并请学生在全班或者小组间以英文进行交流讨论，或将自己的观点进行阐述。通过这样的学习方式提高学生的英语交流能力，掌握专业词汇的使用和表述方法。教师也可以根据院系条件聘请相关专业的外国专家讲授部分学时的课程，提高学生的国际交流能力，鼓励学生参加国际会议，加强与国际专家的交流与联系。只有学生有兴趣，教师有能力，学习有条件，专业英语课程才能取得高质量的教学效果，才能为培养全面发展的优秀学生提供保障。
六、使用多媒体教学
无论哪类课程，现在基本上都以多媒体教学为主。有的课程可以图文并茂的向学生展示教学内容，并配以老师的讲解，课堂氛围就会相对活泼。但是，专业英语课程有其特殊性，主要依赖文字教学，即在老师制作的幻灯中多以文字出现，同时教师的讲解也受英语语言水平的限制，多以中文加以说明。这样的内容呈现方式较为枯燥乏味，学生容易产生疲惫、厌学的消极情绪。针对这种情况，教师可以选择购买一些与专业有关的英语科教影像制品，在适当的讲解过一些专业词汇后进行播放，在播放过程中，也可对影像中出现的`生僻词汇和用法进行讲解，或对讲解中未曾涉及的新技术或理论加以解释。这样既能引发学生的学习兴趣，也可锻炼学生的英语听力，同时增加了学生的专业词汇量，也可取得更好的教学效果。当然，影像内容的选择受市场现有产品的限制，在选择范围较窄的时候，教师可以选择相关学科的影像制品作为替代，比如，分子生物学专业的英语课程可适当选择生命的起源、地球的形成或者生物进化等方面的教学内容，也可起到同样的效果。
七、与专业实验相结合
由于多数农业院校开设的专业都有其相应的实验技术，且实验教学是专业教学中不可或缺的内容。专业英语在教学过程中也可和相应的专业实验教学相结合，担任专业英语课程的教师也应该同时能够胜任实验教学，这样在一次实验课程设置中就可以完成两项教学内容，同时使学生学习实验技术和专业英语词汇，起到双重的作用。可以增加实验课程的课时量，这样学生就有充分的时间来学习、消化学习的技术和词汇，并可在学生的自己动手过程中加深印象。
八、增加课下英语交流时间
英语语言的提高只有在不断的应用过程中才能实现，专业英语也不例外。由于高校的英语考试制度，学生学习英语的热情普遍较高，但对专业英语却不太积极。针对这一点，可以在课下增加英语交流时间，不仅仅是任课老师，也可邀请其他课程英语水平较好的老师参加，针对一些学生学习过程中的问题进行讨论。这样可以使学生在与老师的交流中提高专业英语水平，也提高了学生学习普通英语的积极性，使课程与课程之间互相产生良性循环，彼此促进，取得更好的英语学习效果。并且，课下的英语交流对于教师不断提高自己的专业与英语水平也是一个促进，只有这样才能保证高水平的教学质量。
综上所述，专业英语既是一门基础课程，也是一门外语课程，其内容涉及英语与中文两种语言，也涉及专业基本理论知识，对于教师的要求较高。任课教师既要具有较高的学术水平也要具有较高的英语水平，并且要不断的充实、提高自己才能培养出全面发展、优秀合格的学生。专业英语教学过程中，要充分掌握课程特点，极力创造好的教学条件，配备雄厚的师资力量，才能取得一流的教学质量。
参考文献：
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《校园英语》省级知网跨库，是12月出刊，可以收全英文文章2版4600字符或9200英文字符起发。
《海外英语》省级知网首页可查，只收21年上半年的加急版面（注意截止到2020年9月3日，他还是只收加急的上半年版面）。
《英语广场》省级知网首页可查，SCD期刊，目前正常收21年2-3月的刊期，另外有个别年内版面可以免费加急到年底出刊，注意他的版面是按字算，不是字符。
《现代英语》万方收录的期刊，只收英语高教的文章。如果是文学的，如果必须是年内的。
《青年文学家》《作家天地》《今古文创》《文化学刊》也可以考虑去发心理学专刊《心理月刊》。
英文期刊：
《有机化学》创刊于1975年，是由中国科学院主管，中国化学会、中国科学院上海有机化学研究所主办的学术期刊。
主要刊登有机化学领域基础研究和应用基础研究的原始性研究成果。设有综述与进展、研究论文、研究通讯、研究简报、学术动态、研究专题、亮点介绍等栏目。主要读者对象为中国国内外化学工作者。
《物理学报》由中国物理学会和中国科学院物理研究所主办的综合性物理学中文学术期刊，为半月刊，被SCI-CD、SCI-E、Scopus、EI、CA、INSPEC、JICST、AJ、MR等国际核心检索系统收录。
主要栏目有研究论文、研究快报等，发文领域包括凝聚态物理和材料物理、原子分子物理和光物理、统计物理、非线性物理、等离子体物理、粒子物理与核物理、物理学交叉学科等。
《光谱学与光谱分析》是1981年创办的中文学术期刊，月刊，中国光学学会主办，中国科学技术协会主管。
主要刊登激光光谱测量、红外、拉曼、紫外、可见光谱、发射光谱、吸收光谱、X-射线荧光光谱、激光显微光谱、光谱化学分析、国内外光谱化学分析最新进展、开创性研究论文、学科发展前沿和最新进展、综合评述、研究简报、问题讨论、书刊评述。
《无机材料学报》是1986年创办的中文学术期刊，月刊，中国科学院上海硅酸盐研究所主办，中国科学院主管。
主要刊登包括纳米无机材料、功能陶瓷（铁电、压电、热释电、PTC、温敏、热敏、气敏等）、高性能结构陶瓷、功能晶体材料、能源材料、生物材料。
无机薄膜材料、特种玻璃、环境材料、特种无机涂层材料以及无机复合材料等方面的最新研究成果，和上述材料性能的最新检测方法以及获得上述材料的新工艺等。
《金属学报》创刊于1956年，是由中国科协主管、中国金属学会主办、中国科学院金属研究所承办、科学出版社出版的材料冶金领域的学术性期刊。主要刊登冶金科技和材料科学与工程方面具有创新性的原始学术论文和高水平的综述性文章。设置有原始论文、短文快报、综合评述等栏目。
镁法海绵钛爬壁钛生成量的初探
沈俊宇
（遵义钛业股份有限公司 贵州省 563004）
摘要：在海绵钛的还原生产过程中，反应器的上部器壁会生成大量环状的爬壁钛，一炉产品爬壁钛的生成量少则500 kg左右，多则达800至1000 kg，爬壁钛不仅产品取出困难，增加操作人员劳动强度，而且其质量较差，经济损失大。本文分析了海绵钛爬壁钛的形成机理及生产过程中爬壁钛增多的原因，提出了还原中后期最大加料速度限制，以缓解反应剧烈程度和控制反应液面高度在1#范围内小幅波动，防止形成新的活性中心，是生产过程中减少爬壁钛生成量的主要途径。
关键词：海绵钛 爬壁钛 生成量 加料速度 反应液面高度
A Study the Production of the Titanium on Walls Produced in the Process of Sponge Producing by Magnesium Process
Junyu，Shen
(Zunyi Titanium CO.LTD.Guizhou 563004)
Abstract：A quantity of annular titanium will be produced on upper walls of reactors during the reduction and distillation。The production per batch is from 500kg to 800 or 1,000kg. It is difficult for operators to take products out ,and also influences the quality .Therefore ,the titanium on walls not only strengthens the labor intensity ,but also causes a big loss The paper analyzes the formation mechanism of the titanium on wall and reasons why its production increases.Also,in order to ease the strong reaction,make the liquid level in reaction waves no more than 1’’and prevents the formation of new active centers ,the paper introduces a main method to reduce the production of the titanium on walls,that is to retrict the max.feed speed in mid or late period of reduction and distillation.
Keywords:titanium sponge the titanium on walls production feed speed liquid level in reaction
1 前言
在海绵钛的还原生产过程中，反应器的上部器壁会生成大量环状的爬壁钛，如图1所示。爬壁钛会导致以下不良后果： 第一，由于目前使用双法兰反应器，反应器上部热损失较大（上部有三圈水套，反应器约300 mm高度在加热炉外），上部爬壁钛中的氯化镁很难被蒸发出去，使爬壁钛中含有较高的杂质元素氯，剥取产品时会看到反应器口部（爬壁钛的最上部）粘有大量的镁和氯化镁。第二，海绵钛还原、蒸馏反应器为铁制反应器，由于爬壁钛在反应器器壁上粘附较强，加之双法兰反应器上部热损失大，为保证反应器上部温度，蒸馏期间加热炉1#、2#加热电阻丝送电频率高且时间长，致使爬壁钛普遍有发亮现象，分析结果显示杂质元素铁含量较高。第三，爬壁钛在反应器上部空间极易被泄漏进的空气污染，使产品中杂质元素氮、氧含量较高。由表1可看出，产品分析爬壁钛质量级别基本上在3—5级（极少部分在2级以上），同时，也有少部分因杂质元素过高成为等外品。一炉产品爬壁钛的生成量少则500kg左右，多则达800至1000 kg，经济损失较大。另外，爬壁钛过多也给产品取出带来困难，增加操作人员劳动强度。为了减少爬壁钛生成量，降低损失，我们进行了控制液面高度及调整料速试验。
表1 2007年下半年爬壁钛质量统计表
分析批数（批） 2级品批数（批） 3～5级品批数（批） 等外品批数（批） 2级品影响因素 3～5级品、等外品影响因素
75 12 51 12 HB、Fe、Cl、O、N HB、Fe、Cl
2 爬壁钛形成机理
镁还原TiCl4主要反应为：TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2，在还原反应刚开始时，加入的TiCl4大部分气化，发生气相TiCl4—气相Mg或气相TiCl4—液相Mg反应，同时也有一部分TiCl4液体未来得及气化，进入液镁中，发生液相TiCl4—液相Mg间的反应。还原刚开始在反应器铁壁和熔镁表面夹角处上，一旦有钛晶粒出现后，裸露在熔镁面上方的钛晶体尖峰或棱角便成为活性中心。[1] 镁还原TiCl4主要在此活性中心上进行。液镁靠表面张力沿铁壁和钛晶体毛细孔上爬，被吸附在活性中心上，与气相TiCl4反应生成最初的海绵钛颗粒。随着反应的进行，生成的海绵钛颗粒依赖其与反应器壁的粘附力和熔体浮力的支持沿反应器壁在熔体表面逐渐长大，并浮在熔体表面。随着生成的海绵钛块增厚、增大，加之排放氯化镁，失去熔体浮力支持的海绵钛块体大部份就会沉落在熔体底部，这样在反应器器壁上，将有环状海绵钛粘附在其上，其实，这部分也是最初的爬壁钛。另外，在还原反应初期，液镁有很大的蒸发表面，而空间压力较低，故镁具有很大的蒸发速度。还原反应中期，反应温度较高和对反应器底部加热时，也会有部分镁蒸发。镁蒸气挥发后，冷凝在反应器器壁和大盖底部，与气相TiCl4反应也会生成部份爬壁钛。海绵钛块沉落熔体底部后，熔体表面会重新暴露出液镁的自由面，还原反应将恢复到较大的速度。随着反应的进行，在熔体表面会重新生成海绵钛桥，通过排放氯化镁，钛桥被破坏，海绵钛块靠自重下沉，又为下一层海绵钛生长创造条件，爬壁钛也在这一过程中逐渐形成，还原反应如此周而复始进行，直至镁的利用达到65%—75%之后。
3 生产中爬壁钛增多原因分析
3.1中后期加料速度
随着还原反应的进行，特别是进入中期后，加料速度逐渐增加，反应进行的非常剧烈，熔体表面反应区中心部最高温度可达1200℃以上，而镁的沸点仅1105℃，此时镁处于沸腾状态。加之目前还原操作料速按玻璃转子流量计实际刻度与自动加料系统对照进行加料，因玻璃转子流量计出厂时是用水标定，当被测介质改为TiCl4时，其修正系数，经计算应为1.13。当玻璃转子刻度显示最大加料量为150 kg /0.5h，实际料速已达160～170 kg /0.5h。这样更加剧了反应的剧烈程度，沸腾的液镁将不断吸附在最初反应器壁上已形成的少量环状爬壁钛上，通过钛晶体毛细孔上爬，与气相TiCl4反应生成新爬壁钛，使原环状爬壁钛增多、增厚。另外，由于反应剧烈程度增加，也加剧了液镁的气化，液镁蒸气挥发后，冷凝附着在反应器器壁上部和大盖底部，与气相TiCl4反应生成爬壁钛，这些爬壁钛主要粘附在反应器器壁上部和大盖底部。因此，最大料速持续的时间越长，生成爬壁钛也就越多（表2）。
表2 部分大料速爬壁钛生成量统计表
最大料速
（kg /0.5h） 持续的时间
（h） 爬壁钛占毛产量
比例（%）
生产炉-1 155～165 35 12.75
生产炉-2 145～155 40 13.55
生产炉-3 155～165 36 15.67
生产炉-4 155～165 40 10.35
生产炉-5 155～165 35 10.75
3.2 反应液面高度
反应液面高度太低、波动范围过大会增加爬壁钛生成量，其原因如下：第一，当反应液面高度过低时，TiCl4距液镁表面间距面相对较远，发生液相TiCl4—液相Mg间的反应相对减少，气相TiCl4与镁蒸气反应相对增加，从而增加爬壁钛生成量。第二，因未定时、定量准确排放MgCl2，反应液面高度大幅上下波动，易在钛晶体活性中心之外，形成新的活性中心，液镁靠表面吸引力沿铁壁和钛晶体孔隙上爬，被吸附在活性中心上，这样在反应器壁上会粘附形成新的爬壁钛。因此，不控制好液面高度，及时准确排放MgCl2，也将增加爬壁钛的生成量（表3）。
表3 反应液面高度大幅波动量统计表
反应液面高度波动范围 爬壁钛占毛产量
比例（%）
生产炉-6 1#～2# 11.88
生产炉-7 1#～2# 12.82
生产炉-8 1#～2# 13.67
生产炉-9 1#～2# 15.02
生产炉-10 1#～2# 14.02
生产炉-11 1#～2# 12.81
4 措施
通过上述分析，可以知道爬壁钛是海绵钛生产过程中必然要形成的，但其生成量是可以控制的，因此，我们对加料速度以及反应液面高度进行了调整。结合生产实践，采取两项措施：第一，我们对部分处于通风不好而影响散热的炉子还原中期最大加料速度限制在135～140 kg /0.5h，以缓解反应剧烈程度，特殊炉次，因反应温度太低，可以适当提高至160～170 kg /0.5h，但持续时间不能太长，最多3～4 h;后期最大料速限制在105～110 kg /0.5h。第二，控制反应液面在1#范围内小幅波动，防止形成新的活性中心，以达到降低爬壁钛生成量的目的（表4）。
表4 调整料速及排放MgCl2制度试验对比表
料速及排放MgCl2制度 平均爬壁钛占毛产比例(kg) 平均钛坨重量(kg) 平均加料时间
(h) 中期平均最大料速(kg /0.5h) 后期平均最大料速(kg /0.5h)
调整前 11.56 5291 89 160 120
调整后 8.28 5483 87 138 107
从表4的统计数据可以看出，通过控制最大料速以及控制好液面高度及时准确的排放MgCl2，产品生成的爬壁钛占毛产比例大大下降，调整前平均爬壁钛为11.56％，调整后平均爬壁钛8.28％，平均下降3.28％。在进行调整料速试验期间，对生产炉-59一炉产品还原中期加料再次进行提高料速到155～165 kg /0.5h试验，结果爬壁钛增至占毛产量的14.93％，从这点也证明了加料速度对爬壁钛形成的影响。此外，调整前，钛坨平均重5291 kg，调整后，钛坨平均重5483 kg，平均毛产重量未受影响；调整前平均加料时间89小时，调整后平均加料时间87小时，加料时间也略有减少。试验在降低爬壁钛生成量的同时，缩短了还原生产周期，降低了还原电耗，取得了较好的效果。
5 结论
5.1对处于通风不好而影响散热的炉子还原中期最大加料速度限制在135～140kg /0.5h，后期最大料速限制在105～110 kg /0.5h
5.2控制反应液面高度在1#范围内小幅波动。
本试验在巩固海绵钛钛坨产量的情况下，降低了爬壁钛生成量，试验取得了效果，为进一步研究探索海绵钛爬壁钛生成量打下了基础。
参考资料
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