將鐵材料或鈦制品在加工和制造過程中產(chǎn)生的屑、邊角料和不合格品分類,加工成可重新使用的合格爐料的過程。是鈦材料制備工藝之一。殘料按幾何形狀可分成塊狀料和屑狀料,塊狀料的處理工藝較簡單。美國在20世紀60年代末,中國在70年代末,已先后解決了塊狀料的處理工藝和回收利用方法。屑狀料的處理工藝相對比較復雜,其難點是如何把混雜于其中的高密度硬質(zhì)合金刀頭的碎塊、鐵屑和氧化屑分離出去。在這個問題解決以前,鈦屑主要是降級使用,即處理成做顏料用的鈦白粉和煉鋼、煉鋁用的合金添加劑,如鈦一鐵或鈦壓塊等。70年代末,歐美國家把殘料處理成符合重熔要求的返回料并可回收利用。中國在80年代初也解決了這一問題。
類型 分為塊狀料處理工藝、屑狀料處理工藝和其他殘料的回收。
塊狀料處理工藝 主要包括牌號鑒別、切定尺和表面處理。用簡易光譜儀、帶微機的便攜式光譜儀、x射線儀、熱電勢比較儀等儀器,對塊狀料在現(xiàn)場進行快速牌號鑒別。所抽檢的比例可根據(jù)殘鈦管理狀況和使用要求來確定。不符合尺寸要求的塊狀料要進行切割??刹捎没鹧媲懈罘ㄇ写髩K料,其他尺寸的料用液壓剪、聯(lián)合沖剪、剪板機、砂輪片切割機等設備剪切定尺。熱加工產(chǎn)生的塊狀殘料要清除表面氧化皮和富氧層;冷加工的殘料用除油劑清除表面油污。
屑狀料處理工藝 主要包括初選(包括氧化屑的清除)、破碎、清洗、烘干、分級、清除高密度夾雜等。先用肉眼選出明顯可見的異種金屬或非金屬夾雜物,再用一般磁選機初選出所混入的鐵磁性物料。使用錘式破碎機破碎長屑,以便后部工序處理和使用。鈦屑上的油污在連續(xù)清洗機中用有機或無機金屬除油劑清除,然后通過連續(xù)烘干機烘干,通過分篩機或搖床使屑的粒度控制在一定尺寸內(nèi),采用沸騰床或其他手段進一步清除弱磁性或非磁性高密度夾雜物。對于特殊用途的屑料進行x光檢查,以確定其中的高密度夾雜物是否符合要求。
其他殘料的回收 殘料經(jīng)處理后,符合重熔要求的可與海綿鈦混合壓成真空白耗電極作重熔使用。大塊的塊料不宜與海綿鈦混合,可直接焊成自耗電極后熔煉;中等尺寸(70mm×70mm×70mm)以下的塊狀料可采用真空非自耗電弧爐、電子束爐和等離子爐等重熔回收。不符合重熔返回料條件的殘料可作為煉鋼、煉鋁用的合金添加劑或作其他用途。殘料回收利用可獲得明顯的經(jīng)濟效益。根據(jù)前蘇聯(lián)和中國的統(tǒng)計數(shù)據(jù),在鑄錠熔煉時,返回料的加入量每增加1%,鑄錠成本可降低O.7%~0.89%,若原料中加入30%的返回料,則鑄錠成本可降低21%~26.7%。
展望 正在研究鈦材料殘料的其他回收方法,例如電解法、感應渣法、粉末冶金法等新方法。為更好地檢查和清除屑中的高密度夾雜物,正在研制全自動x熒光機檢查生產(chǎn)線。該裝置不但能在線檢查出高密度夾雜物,并在檢查出來以后,用真空吸頭自動將其清除。為徹底杜絕鈦殘料中硬質(zhì)合金刀頭的來源,鈦材料和鈦制品的機械加工、采用高速鋼刀具。