توضیحات
فرو تیتانیوم فروآلیاژی است که حاوی ۱۰ الی ۲۰ درصد آهن و ۴۵ الی ۷۵ درصد تیتانیوم و گاهی کمی کربن است. از این ماده در فولادسازی به عنوان پاک کننده آهن و فولاد استفاده می‌شود. تیتانیوم با گوگرد، کربن، اکسیژن و نیتروژن بسیار واکنش‌پذیر است و ترکیبات نامحلولی را تشکیل می‌دهد که آنها را در سرباره جدا می‌کند، بنابراین برای اکسید زدایی و گاهی گوگردزدایی و نیترات‌زدایی استفاده می‌شود.
معرفی فرو تیتانیوم
افزودن تیتانیوم در فولادسازی باعث تولید فلزات با ساختار دانه ریزتر می‌شود. فرو تیتانیوم را می‌توان با مخلوط کردن ذرات اسفنج و تیتانیوم با آهن و ذوب آنها در یک کوره القایی تولید کرد. پودر فرو تیتانیوم همچنین می‌تواند به عنوان سوخت در برخی از ترکیبات آتش نشانی استفاده شود.
ذوب فرو تیتانیوم سریع‌تر از انحلال فلز تیتانیوم اتفاق می‌افتد، در نتیجه تیتانیوم سریع‌تر ذوب می‌شود. به همین دلیل است که استفاده از فرو تیتانیوم یوتکتیک در فولادسازی ارجحیت دارد. فرو تیتانیوم به دلیل چگالی بالاتر نسبت به تیتانیوم، بازدهی بالاتری نسبت به تیتانیوم دارد که باعث شناور شدن آن بر روی سطح مذاب و اکسید نشدن آن و همچنین باعث پایین آمدن نقطه ذوب آن می‌شود. در مقایسه با تیتانیوم خالص، فرو تیتانیوم دارای مزایای حلالیت بهتر، نقطه ذوب کمتر، چگالی بیشتر و هزینه ریخته‌گری کمتر است. یکی از کاربردهای اصلی فرو تیتانیوم، پالایش فولاد است (فرو تیتانیوم به شدت با گوگرد، کربن، اکسیژن و نیتروژن واکنش می‌دهد و ترکیبات نامحلولی را تشکیل می‌دهد که به صورت سرباره جدا می‌شوند و بنابراین به عنوان یک عامل کاهنده، گوگردزدا و حذف‌کننده نیتروژن استفاده می‌شود).
فرو تیتانیوم کجا یافت می‌شود؟
در حال حاضر بخش بزرگی از فرو تیتانیوم از ایلمانت تأمین می‌شود. این سنگ معدن بیشتر به عنوان منبع تیتانیوم شناخته می‌شود، اما آهن را می‌توان به عنوان یک محصول جانبی از آن بازیابی کرد. ایلمانت خالص حاوی ۳۶٫۸ درصد آهن، ۳۱٫۵۷ درصد تیتانیوم و ۳۱٫۶۳ درصد اکسیژن است و اغلب حاوی مقدار کمی مگنتیت است. این ماده معدنی دارای فرمول FeTio3 و دارای وزن مخصوص 5 الی ۴٫۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب و دارای خواص مغناطیسی ضعیفی است. این ماده معدنی حاوی وانادیوم، اسکاندیم، تانتالم و نیوبیم است.
فرو تیتانیوم یکی از متداول‌ترین و مؤثرترین فروآلیاژها در صنعت فولاد است و به عنوان افزودنی در تولید فولاد مرغوب استفاده می‌شود.
فرو تیتانیوم دارای ۶۰ الی ۷۰ درصد نقطه ذوب پایینی است که در تولید فولاد استفاده می‌شود. فرو تیتانیوم با استفاده از قطعات تیتانیوم و آهن به دست می‌آید که در حدود ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد ذوب می‌شوند، در حالی که تیتانیوم و آهن در دمای ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد ذوب می‌شوند. این درصد آلیاژ در نهایت باعث سرعت ذوب مواد می‌شود. در مقایسه با تیتانیوم خالص، فرو تیتانیوم دارای مزیت نقطه ذوب بهتر، نقطه ذوب کمتر، سختی بالاتر و هزینه کمتر است.
تاریخچه کشف فرو تیتانیوم
قبل از سال ۱۹۰۰، فروآلیاژها با ذوب آهن یا آهن منگنز در بوته‌های گرافیتی و کوره‌های خاکی با کک و سایر عوامل احیاکننده تولید می‌شدند. در این روش به دلیل اینکه فروآلیاژها به دمای لازم نمی‌رسیدند، اشیا و محصولاتی تولید می‌شدند که از نظر کیفیت فقط در اندازه و مقیاس‌های کوچک در صنعت قابل استفاده بود. تا دهه ۱۹۲۰ از کوره بلند فقط برای تولید آهن خام استفاده می‌شد و دلیل آن این بود که به‌جای بارگیری سنگ آهن خالص، سنگ آهن با منیزیم، کروم یا تیتانیوم برای تولید بارگیری می‌شد.
روش تولید فرو تیتانیوم
همان‌طور که پیش‌تر هم گفتیم، برای تولید مواد فرو تیتانیوم از مواد اولیه‌ای مانند ایلمانت، پروسکایت و سرباره غلیظ نیز استفاده می‌شود. علاوه بر این، درصد زیادی از قراضه تیتانیوم برای تولید تیتانیوم استفاده می‌شود، به عنوان مثال، گاهی اوقات بیش از ۷۰ درصد از مواد موجود مانند فرو سیلیس تیتانیوم برای ساخت فرو تیتانیوم استفاده می‌شود.
امروزه فرو تیتانیوم اغلب مواقع با ذوب قراضه تیتانیوم با آهن در کوره القایی تولید می‌شود. به این ترتیب که این مواد در کوره‌های القایی و قوس الکتریکی تا دمای حدود ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد گرم قرار گرفته و ذوب می‌شوند و سپس این مواد ذوب شده با هم مخلوط می‌شوند. در واقع، فرو تیتانیوم از احیای آلومینومیک ایلمانت به دست می‌آید و محصول حاصل تقریباً حاوی ۴۰ درصد وزنی تیتانیوم، ۸ درصد وزنی آلومینیوم و مقدار متعادلی آهن است. این ترکیب در فرمولاسیون بسیاری از سیم‌های لحیم‌کاری یا پوشش‌های الکترود استفاده می‌شود. با توجه به اینکه مهم‌ترین کاربرد تیتانیوم حذف کربن، نیتروژن و اکسیژن از فولاد است، بهتر است کمترین مقدار این عناصر در فرو تیتانیوم اولیه وجود داشته باشد. به همین دلیل، فرو تیتانیوم به طور کلی بر اساس درصد تیتانیوم طبقه‌بندی می‌شود.
تولید فرو تیتانیوم به روش کربوترمال باعث افزایش میزان کربن در آلیاژ می‌شود و چون کاربرد اصلی فرو تیتانیوم ترکیب آن با گازهای محلول است، وجود کربن در فرو تیتانیوم اهمیت چندانی ندارد و امروزه اغلب از این روش تولید استفاده نمی‌شود. فرو تیتانیوم تولید شده با این روش حاوی ۱۵ الی ۱۸ درصد تیتانیوم است.
گریدهای اصلی فرو تیتانیوم FeTi 35 و FeTi 70 هستند که اولی 35 درصد و دومی ۷۰ درصد تیتانیوم دارد. ۳۵ درصد از عیار از ایلمانت و ۷۰ درصد از ذوب ضایعات تیتانیوم در کوره به دست می‌آید.
کاربرد فرو تیتانیوم در صنعت
- کاربرد در صنعت فولاد
- به عنوان یک عامل اکسیدکننده
- حذف نیتروژن و گوگرد در فلزات و ریخته‌گری
- جلوگیری از زنگ‌زدگی در فولاد ضد زنگ
- تولید فولاد ضد زنگ با کیفیت بالا
- ماشین آلات و کارخانه‌های کشتی‌سازی
- صنعت هوانوردی
- الکترود جوشکاری
- افزایش مقاومت در برابر شکست ابزارها
عناصر به کار رفته در فرو تیتانیوم
عنصر تیتانیوم یک فلز میانی با نماد شیمیایی Ti و عدد اتمی 22 است. این عنصر در گروه و دوره ۴ جدول تناوبی قرار گرفته و یکی از عناصر بلوک d جدول به حساب می‌آید. نقطه ذوب و جوش این عنصر به ترتیب ۱۹۴۱ و ۳۵۶۰ درجه کلوین است. عنصر تیتانیوم را می‌توان در بسیاری از مواد معدنی یافت، اما ایلمانت و روتیل حاوی مقادیر بیشتری تیتانیوم هستند.
آلومینیوم
آلومینیوم یکی از پرمصرف‌ترین فلزات در جهان است که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. آلومینیوم دارای عدد اتمی ۱۳ و نماد شیمیایی است. چگالی این عنصر یک سوم فولاد است و بسیار کمتر از سایر فلزات رایج است.
عنصر آلومینیوم در سه جدول تناوبی در گروه و دوره بور قرار می‌گیرد. این عنصر یکی از عناصر p-block است و نقطه ذوب و جوش آن به ترتیب ۹۳۳ درجه و ۲۷۴۳ درجه کلوین است.
کربن
کربن عنصر دیگری است که در فرو تیتانیوم استفاده می‌شود. میزان کربن استفاده شده در فرو تیتانیوم کمتر از یک درصد است. همان‌طور که گفته شد، فرو تیتانیوم به عنوان فیلتر کربن عمل می‌کند، هرچه حضور کربن در آن کمتر باشد، محصول بهتر است. عنصر کربن دارای عدد اتمی ۶ و نماد شیمیایی C است. این عنصر در پریود ۲ و قسمت ۱۴ جدول قرار گرفته و یکی از عناصر بلوک p جدول محسوب می‌شود.
قیمت فرو تیتانیوم در بازار
مانند سایر آلیاژها و فروآلیاژها، قیمت فرو تیتانیوم به درصد خلوص عناصر مورد استفاده، نام تجاری سازنده محصول، کیفیت آن و واردات یا تولید داخلی آن بستگی دارد. به عنوان مثال، هر چه میزان کربن و گوگرد فرو تیتانیوم کمتر باشد، قیمت آن بالاتر است.
قیمت مواد فرو تیتانیوم به عوامل مختلفی از جمله کیفیت و عیار محصول بستگی دارد. تولید این آلیاژ در داخل کشور انجام و از خارج از کشور وارد می‌شود. برای خرید این ماده آلیاژی ابتدا باید به کیفیت آن توجه کرد و در نهایت رنگ محصول در نوع، کیفیت و درجه آن بسیار تأثیرگذار است.
زیرا این محصول به عنوان پاک کننده و تصفیه‌کننده کربن، گوگرد شناخته می‌شود. در آلیاژهای آهن و فولاد، توجه داشته باشید که خرید یک محصول با کیفیت پایین یا درجه نامناسب منجر به تولید آلیاژی می‌شود که کیفیت مطلوبی ندارد.
بنابراین، در هنگام خرید چنین محصولی علاوه بر قیمت به کیفیت عناصر به کار رفته، درصد وزنی و درصد خلوص نیز توجه کنید. شما می‌توانید جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد قیمت گریدهای مختلف فرو تیتانیوم و نوسانات قیمت این محصول با کارشناسان فروش ما در فروآرسس تماس حاصل نمایید.
سخن پایانی
همان‌طور که پیش‌تر توضیح دادیم، فرو تیتانیوم یکی از فروآلیاژهایی است که عملکرد و کارایی بسیار مهمی در فرایند تولید آهن و فولاد دارد. در نتیجه هنگام خرید این محصول باید مراقب خرید محصولی باکیفیت باشید. در نتیجه به شما توصیه می‌کنیم برای خرید این محصول به یکی از شرکت‌های معتبر و فعال داخلی در زمینه فروآلیاژها، آلیاژها، مواد ریخته‌گری مراجعه کنید.
شما می‌توانید اطلاعات بیشتر در مورد قیمت خرید و فروش فرو تیتانیوم را می‌توانید از طریق تماس با کارشناسان فروش ما در فروآرسس به دست آورید. فروآرسس در زمینه فرو منگنز، فرو تیتانیوم، فرو سیلیس و منگنز، همچنین در رابطه با فروش و تأمین آلیاژهای مختلف آلومینیوم تولیدکنندگان گرامی کشورمان تخصص دارد.
هنوز دیدگاهی داده نشده است