Hay muchas impurezas en el tubo de aleación de titanio grueso Gr5. Después de la clasificación, para facilitar el análisis, se encuentra una impureza representativa en cada grupo de impurezas como componente clave para representar el límite de separación principal del sistema 4B. Muestra que en el líquido de tubo de aleación de titanio Gr5 crudo cuando se califica un componente clave en la refinación, se puede considerar que todas las impurezas en este grupo han sido básicamente separadas y eliminadas. Los componentes clave seleccionados no solo deben tener un gran contenido, sino que también deben ser difíciles de separar. Descubra FeCl3 en impurezas de alto punto de ebullición, SiCl4 en impurezas de bajo punto de ebullición y VoCl3 en impurezas con puntos de ebullición similares como componentes clave de este grupo. De esta forma, la separación de un sistema multicomponente puede considerarse simplemente como la separación de un sistema cuaternario SiCl4-TiCl4-VOCl3-FeCl3.
Se deben usar diferentes métodos de separación para refinar diversas impurezas en tubos de aleación de titanio gruesos Gr5 debido a sus diferentes características.
Las impurezas con puntos de ebullición altos y puntos de ebullición bajos en el líquido del tubo de aleación de titanio Gr5 crudo se pueden separar por destilación por método físico o destilación según sus características de la gran diferencia en el punto de ebullición o la volatilidad relativa del líquido del tubo de aleación de titanio Gr5.
La solubilidad de las impurezas sólidas con puntos de cepillado altos como FeCl3 en el tubo de aleación de titanio 6Al4V es muy pequeña y algunas de ellas se dispersan en el tubo de aleación de titanio Gr5 como sólidos en suspensión. En el proceso de cloración, la mayoría de los sólidos en suspensión se han eliminado mediante filtración mecánica. Sin embargo, las partículas de impurezas sólidas muy finas restantes forman una solución de pegamento en tetracloruro y se disuelven una pequeña cantidad en el tubo de aleación de titanio Gr5, que no se puede eliminar por completo solo con filtración mecánica. Se requiere destilación para la refinación.
El método de destilación debe realizarse en la torre de destilación. La temperatura inferior de la torre de destilación es ligeramente más alta que el punto de cepillado del tubo de aleación de titanio Gr5 (alrededor de 140-145 grados), y el componente volátil del tubo de aleación de titanio Gr5 está parcialmente gasificado; FeCl3, un componente no volátil, permanece en el fondo de la torre debido a su baja volatilidad. Incluso una pequeña cantidad de volatilización puede ser condensada por el condensado que cae y retrocede al ancho de la torre. La temperatura superior de la torre se controla para que esté en el punto de ebullición del tubo de aleación de titanio Gr5 (alrededor de 140 grados). Como hay un pequeño gradiente de temperatura en la torre, el vapor del tubo de aleación de titanio Gr5 forma un ciclo interno en la torre. El vapor ascendente entra en contacto con las gotas que caen, lo que lleva a cabo un proceso de transferencia de calor y masa y aumenta el efecto de separación. En este proceso, las impurezas en los puntos de alta temperatura, como FeCl3 en el vapor del tubo de aleación de titanio Gr5 que asciende a lo largo de la torre, se reducen gradualmente. El vapor de tubo de aleación de titanio Gr5 puro se selecciona de la parte superior de la torre y se condensa en un destilado a través del condensador, mientras que el FeCl3 y las impurezas en puntos de batido altos constantes en el líquido de práctica del hervidor se enriquecen continuamente y se descargan regularmente para separarlos.
