Análise termodinâmica da queima de alumínio e titânio na liga R-26 por remelting por escória elétrica e controle do processo

Yang Shouxing ,  

Pan Mingxu ,  

Huo Yunjun ,  

Ma Guojun ,  

Zhang Xiaolei ,  

Cheng Zhengyang ,  

Hu Zifei ,  

摘要

Para o problema da queima de titânio e aumento de alumínio na liga R-26 de alto titânio e baixo alumínio submetida à remelting por escória elétrica, foi estabelecido um modelo termodinâmico de reação entre escória e metal para analisar a atividade dos componentes da escória e sua relação com os teores de alumínio e titânio, propondo um plano de otimização da escória que foi verificado com testes de processo. Os resultados mostram que o modelo calcula bem as variações na atividade dos componentes da escória. Os óxidos instáveis na escória, 0,35% peso [SiO₂], 0,14% peso [FeO], causam a reação de queima do titânio; a altas temperaturas, a reação de Ti com Al₂O₃ pode ocorrer espontaneamente, sendo a causa principal da "queima de titânio e aumento de alumínio" no lingote. Ao adicionar TiO₂ à escória, o teor de Al em equilíbrio diminui significativamente; a 1873 K, peso [Al]<0,25% requer peso [TiO₂]>4%; além disso, o teor de Al em equilíbrio aumenta com o aumento do CaO e Al₂O₃ na escória e diminui com a adição de MgO. Foi proposto um plano de otimização baseado na escória ternária de purificação CaF₂-Al₂O₃-CaO: "4% peso [TiO₂], 2%~4% peso [MgO], 10%~15% peso de [CaO] e [Al₂O₃] cada, com excesso de CaF₂". A verificação por testes de processo mostrou que o teor de alumínio no lingote corresponde às condições da escória e às variações no teor de titânio conforme análise teórica; o estudo pode ser usado para orientar o controle de composição para prevenir o aumento de alumínio e a queima de titânio no processo de remelting por escória elétrica.

关键词

liga; remelting por escória elétrica; alumínio e titânio; escória; controle do processo

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