JP2018172755A - Method of manufacturing sponge titanium - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a highly pure sponge titanium capable of diminishing a chip-off work load in a reduction reaction vessel, and prolonging a life of the reduction reaction vessel.SOLUTION: In a method of manufacturing a sponge titanium by a Kroll method, the method of manufacturing a highly pure sponge titanium includes: a process of chipping off to remove deposited titanium which deposits on an inner surface of a reduction reaction vessel and on a surface of a grade when reductively reacting last time; and a process of thereafter reusing the reduction reaction vessel with which chip-off removal is done to manufacture a sponge titanium by the Kroll method, where the chip-off removal of titanium is done so that the exposure rate A is 70% or more in the chip-off removal.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、四塩化チタンを金属マグネシウムにより還元してスポンジチタンを製造する高純度スポンジチタンの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing high purity sponge titanium, in which titanium tetrachloride is reduced with metallic magnesium to produce sponge titanium.

従来、金属チタンは、工業的にはクロール法によって製造されたスポンジチタンをもとに製造されている。そして、近年、半導体デバイス向けの高純度チタンの需要が増加しており、これに伴って高純度のスポンジチタンを安価に製造することが求められている。   Conventionally, titanium metal is industrially manufactured based on sponge titanium manufactured by a crawl method. In recent years, demand for high-purity titanium for semiconductor devices has increased, and accordingly, it has been demanded to produce high-purity sponge titanium at low cost.

このクロール法によるスポンジチタン製造工程は、塩化蒸留工程、還元分離工程、破砕工程及び電解工程の四工程に大別される。   The titanium sponge production process by the crawl method is roughly divided into four processes, ie, a chlorodistillation process, a reduction separation process, a crushing process, and an electrolysis process.

これらの工程の一つである還元分離工程は、還元工程及び真空分離工程からなる。還元工程では、ステンレス製の還元反応容器内の溶融金属マグネシウムに四塩化チタンを滴下し、還元反応を起こすことで、スポンジチタンを生成させる。次いで、真空分離工程にて、還元工程で生成したスポンジチタンを高温且つ減圧下で真空引きすることで、残存した塩化マグネシウムや金属マグネシウムが取り除かれたスポンジチタンが製造される(非特許文献1)。   The reduction separation process which is one of these processes includes a reduction process and a vacuum separation process. In the reduction step, titanium tetrachloride is added dropwise to molten metal magnesium in a stainless steel reduction reaction vessel to cause a reduction reaction, thereby generating sponge titanium. Next, in the vacuum separation step, the sponge titanium produced in the reduction step is evacuated under high temperature and reduced pressure to produce sponge titanium from which the remaining magnesium chloride and metal magnesium are removed (Non-patent Document 1). .

真空分離後のスポンジチタンは、ロストルあるいは押し抜きパンチと呼ばれる容器底部に設置された押し抜き用床部材によって、押し出される。また、抜出後のロストルや還元反応容器表面に付着し、残ったスポンジチタンは不純物金属を多く含んでいると考えられていた。そのため、はつり除去と呼ばれるチッピングにより、還元反応容器の内面及びロストルの表面に付着したチタンを主成分とするチタン系不純物(以下、「付着チタン」と呼ぶ)を物理的に除去することで、次のバッチで生成するスポンジチタンの純度が向上すると考えられていた(特許文献1)。   The sponge titanium after the vacuum separation is extruded by a punching floor member installed at the bottom of the container called a rooster or a punching punch. Moreover, it was thought that the remaining sponge titanium adhering to the extracted rooster and reduction reaction vessel surface contained a large amount of impurity metals. Therefore, titanium-based impurities (hereinafter referred to as “adhered titanium”) mainly composed of titanium adhering to the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster are physically removed by chipping called “hanging removal”. It was thought that the purity of the sponge titanium produced in the batch was improved (Patent Document 1).

このことから、還元反応容器の内面の付着チタンを削れば削るほど純度が向上すると考えられ、還元反応容器内の広範囲にわたって地肌が露出するほどに付着チタンを除去することが好ましいとされていた。そして、これらのはつり除去作業は、生産性を著しく悪化させているが、やむを得ないものであると考えられていた。   From this, it is considered that the more the titanium attached to the inner surface of the reduction reaction vessel is cut, the more the purity is improved, and it is considered preferable to remove the attached titanium so that the background is exposed over a wide area in the reduction reaction vessel. And these hanger removal operations have been considered to be unavoidable, although the productivity is remarkably deteriorated.

また、本発明の高純度スポンジチタンの製造方法においては、還元反応容器の材料からのNiの溶出があるため、還元反応容器の内面を鉄としたクラッド容器またはバタリング容器が使用される。これら高純度スポンジチタン用の還元反応容器は高価であるため、容器寿命を延ばすことが重要になってくる。そして、還元反応容器の寿命は、容器内外面の肉厚に左右されるため、還元反応容器の外面及び内面の、還元分離工程1サイクル当たりの減肉量をいかに抑えるかが重要となる。還元分離工程1サイクル当たりの減肉量を抑える方法として、クラッド鋼の外面側に耐酸化性に優れる特殊なステンレス鋼を用いる方法などが知られている(特許文献1)。   In addition, in the method for producing high-purity titanium sponge according to the present invention, since there is elution of Ni from the material of the reduction reaction vessel, a clad vessel or a buttering vessel in which the inner surface of the reduction reaction vessel is made of iron is used. Since these reduction reaction containers for high-purity titanium sponge are expensive, it is important to extend the container life. And since the lifetime of a reduction reaction container is influenced by the thickness of the inner and outer surfaces of the container, it is important how to suppress the amount of thickness reduction per cycle of the reduction separation process on the outer and inner surfaces of the reduction reaction container. As a method for suppressing the thickness reduction per cycle of the reduction separation process, a method using a special stainless steel having excellent oxidation resistance on the outer surface side of the clad steel is known (Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1に記載のようなステンレス鋼は流通量が少なく、高価であることに加え、還元反応容器の外面の酸化消耗に対しては効果を発揮しても、還元反応容器の内面の減肉を防ぐことはできない。そのため、還元反応容器の内面の減肉を抑制する方法も同時に求められている。   However, the stainless steel as described in Patent Document 1 has a small circulation amount and is expensive, and even if it exhibits an effect on oxidation consumption on the outer surface of the reduction reaction vessel, It cannot prevent thinning. Therefore, a method for suppressing the thinning of the inner surface of the reduction reaction container is also required at the same time.

資源と素材 Vo.1.109 P1157−1163(1993)Resources and materials Vo. 1.109 P1157-1163 (1993)

特開2006−265587JP 2006-265587 A 特開2006−131976JP 2006-131976

本発明は、高純度スポンジチタンの製造に関する上記課題を解決するもので、還元反応容器内のはつり除去作業の負荷軽減でき、且つ、還元反応容器の寿命を延長することができるスポンジチタンの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems related to the production of high-purity sponge titanium, and can reduce the load of the suspension removal work in the reduction reaction vessel, and can extend the life of the reduction reaction vessel. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明者らは、還元反応容器から生成したスポンジチタンを取り出した後に、還元反応容器の内面に付着している付着チタン中のNi汚染経路に着目し、鋭意検討を重ねた結果、付着チタンにNiが濃化する機構は、特許文献1に記載の初期生成チタンへのゲッタリング効果による汚染ではなく、原料Mg中のNi、及び還元反応中に還元反応容器内から溶融Mgに溶出したNiが、還元反応終了後の真空分離工程において蒸発せず、残留したMg中のNiが、還元反応容器の内面の付着チタンに取り込まれることが主要因であることがわかった。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors focused on the Ni contamination path in the adhered titanium adhering to the inner surface of the reduction reaction container after taking out the sponge titanium produced from the reduction reaction container, and intensively studied As a result, the mechanism of Ni concentration in the attached titanium is not contamination due to the gettering effect on the initially formed titanium described in Patent Document 1, but Ni in the raw material Mg, and in the reduction reaction vessel during the reduction reaction It is found that the main factor is that Ni eluted from molten Mg from the metal does not evaporate in the vacuum separation process after the reduction reaction, and the remaining Ni in Mg is taken into the adhered titanium on the inner surface of the reduction reaction vessel. It was.

本発明は、かかる知見に基づきなされたもので、次の通りである。
すなわち、本発明(1)は、クロール法によるスポンジチタンの製造において、前回の還元反応のときに還元反応容器の内面及びロストルの表面に付着した付着チタンを除去するはつり除去を行った後、はつり除去が行われた還元反応容器を再使用して、クロール法によるスポンジチタンの製造を行う工程を有する高純度スポンジチタンの製造方法であって、
該はつり除去では、該還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲に存在する該還元反応容器の内面及び該ロストルの表面の合計面積に対する、該はつり除去を行った後に地肌が露出している該還元反応容器の内面及び該ロストルの表面の合計面積の割合(露出率A)が、70%以上となるように、該付着チタンのはつり除去を行うこと、
を特徴とする高純度スポンジチタンの製造方法を提供するものである。
The present invention has been made based on such findings and is as follows.
That is, according to the present invention (1), in the production of sponge titanium by the crawl method, the suspension is removed after removing the attached titanium adhering to the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in the previous reduction reaction. Reusing the reduction reaction vessel that has been removed, a method for producing high-purity sponge titanium having a step of producing sponge titanium by a crawl method,
In the removal of the suspension, the background is exposed after the removal of the suspension with respect to the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in a range of 20% from the bottom to the total height of the reduction reaction vessel. Removing the attached titanium so that the ratio of the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster (exposure rate A) is 70% or more,
The present invention provides a method for producing high-purity titanium sponge.

また、本発明(2)は、前記還元反応容器の溶融物抜出口が、前記還元反応容器の内側の全高に対して下から5〜20%の範囲に位置していることを特徴とする(1)の高純度スポンジチタンの製造方法を提供するものである。   Further, the present invention (2) is characterized in that the melt outlet of the reduction reaction vessel is located in a range of 5 to 20% from the bottom with respect to the total height inside the reduction reaction vessel ( The method for producing high purity titanium sponge 1) is provided.

本発明によれば、高純度のスポンジチタンを製造する方法であって、還元反応容器内のはつり除去作業の負荷軽減でき、且つ、還元反応容器の寿命を延長することができるスポンジチタンの製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a method for producing a high-purity sponge titanium, which can reduce the load of the suspension removal work in the reduction reaction vessel and can extend the life of the reduction reaction vessel. Can be provided.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法に用いられる還元反応装置を示す模式的な縦端面図である。It is a typical longitudinal end view which shows the reduction reaction apparatus used for the manufacturing method of the high purity sponge titanium of this invention. 還元反応容器の全高を説明するための還元反応容器の縦端面図である。It is a vertical end view of the reduction reaction container for demonstrating the total height of a reduction reaction container.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法は、クロール法によるスポンジチタンの製造において、前回の還元反応のときに還元反応容器の内面及びロストルの表面に付着した付着チタンを除去するはつり除去を行った後、はつり除去が行われた還元反応容器を再使用して、クロール法によるスポンジチタンの製造を行う工程を有する高純度スポンジチタンの製造方法であって、
該はつり除去では、該還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲に存在する該還元反応容器の内面及び該ロストルの表面の合計面積に対する、該はつり除去を行った後に地肌が露出している該還元反応容器の内面及び該ロストルの表面の合計面積の割合(露出率A)が、70%以上となるように、該付着チタンのはつり除去を行うこと、
を特徴とする高純度スポンジチタンの製造方法である。
The method for producing high-purity sponge titanium according to the present invention was carried out by removing suspended titanium from the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in the previous reduction reaction in the production of sponge titanium by the crawl method. After that, reusing the reduction reaction vessel from which the removal of hulls is performed, and a method for producing high-purity sponge titanium having a step of producing sponge titanium by a crawl method
In the removal of the suspension, the background is exposed after the removal of the suspension with respect to the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in a range of 20% from the bottom to the total height of the reduction reaction vessel. Removing the attached titanium so that the ratio of the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster (exposure rate A) is 70% or more,
Is a method for producing high-purity titanium sponge.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法は、クロール法、すなわち、還元反応容器に予め溶融Mgを入れておき、還元反応容器内に四塩化チタンを滴下して、溶融Mgと反応させることにより、スポンジチタンを製造する高純度スポンジチタンの製造方法である。   The method for producing high-purity titanium sponge of the present invention is a crawl method, that is, by previously putting molten Mg in a reduction reaction vessel, dropping titanium tetrachloride into the reduction reaction vessel, and reacting with molten Mg, It is a manufacturing method of high purity sponge titanium which manufactures sponge titanium.

そして、本発明の高純度スポンジチタンの製造方法では、前回の還元反応のときに還元反応容器の内面及びロストルの表面に付着した付着チタンを削り取ることにより、付着チタンを還元反応容器の内面及びロストルの表面から除去すること、すなわち、はつり除去を行った後、はつり除去が行われた還元反応容器を再使用して、クロール法によるスポンジチタンの製造を行う工程を有する高純度スポンジチタンの製造方法である。   Then, in the method for producing high-purity sponge titanium according to the present invention, the adhered titanium adhered to the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in the previous reduction reaction is scraped to remove the adhered titanium from the inner surface of the reduction reaction vessel and the rooster. The method for producing high-purity sponge titanium having a step of removing sponge from the surface, that is, removing the suspension and then reusing the reduction reaction vessel from which the suspension has been removed to produce sponge titanium by the crawl method It is.

本発明において、高純度スポンジチタンとは、Ni含有量が0.5質量ppm以下のスポンジチタンを指す。   In the present invention, high purity titanium sponge refers to titanium sponge having a Ni content of 0.5 mass ppm or less.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法に係る還元反応容器は、ステンレス鋼の内面に鉄がクラッドされたクラッド容器又はバタリング容器であり、また、ロストルは、鉄で構成されている。   The reduction reaction container according to the method for producing high-purity sponge titanium of the present invention is a clad container or a buttering container in which iron is clad on the inner surface of stainless steel, and the rooster is made of iron.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法に係る還元反応容器の構造について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の高純度スポンジチタンの製造方法で用いられる還元反応装置を示す模式的な端面図である。還元反応装置1は、還元反応容器2と、還元反応容器2の下部に繋がる溶出物抜出管4と、還元反応容器2の上側を塞ぐ内蓋6及び外蓋5と、からなる。還元反応容器2の底部は、底部キャップ8で底が塞がれている。還元反応容器2内の下部には、ロストル3が設置されている。そして、還元工程では、スポンジチタンの製造は、還元反応容器2内に、予め溶融Mgを入れておき、還元反応容器2内に四塩化チタンを滴下して、溶融Mgと反応させることにより、ロストル3の上に、生成したスポンジチタンが堆積する。還元工程では、溶融Mgへ四塩化チタンを滴下しながら、溶出物抜出管4から、副生する塩化マグネシウムを抜き出す。溶融Mgへ四塩化チタンの滴下を終了した後は、還元反応容器2内を真空加熱して、未反応Mgと副生塩化マグネシウムを真空分離する分離工程を行う。分離工程を行った後は、還元反応容器ごと生成したスポンジチタン塊を冷却し、底部キャップ8、内蓋6及び外蓋5を外し、下からロストル3ごとスポンジチタン塊を押し上げ、スポンジチタン塊を、還元反応容器2の外に取り出す。   The structure of the reduction reaction container according to the method for producing high purity titanium sponge of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic end view showing a reduction reaction apparatus used in the method for producing high purity titanium sponge of the present invention. The reduction reaction device 1 includes a reduction reaction vessel 2, an eluate extraction pipe 4 connected to the lower part of the reduction reaction vessel 2, and an inner lid 6 and an outer lid 5 that block the upper side of the reduction reaction vessel 2. The bottom of the reduction reaction vessel 2 is closed with a bottom cap 8. A rooster 3 is installed in the lower part of the reduction reaction vessel 2. In the reduction process, the production of titanium sponge is carried out by putting molten Mg in the reduction reaction vessel 2 in advance, dropping titanium tetrachloride into the reduction reaction vessel 2 and reacting with molten Mg, thereby producing a roastol. The formed sponge titanium is deposited on 3. In the reduction step, by-product magnesium chloride is extracted from the eluate extraction tube 4 while dropping titanium tetrachloride into molten Mg. After the dropping of titanium tetrachloride into molten Mg is completed, a separation step is performed in which the inside of the reduction reaction vessel 2 is heated in a vacuum to separate unreacted Mg and by-product magnesium chloride in vacuum. After performing the separation step, the titanium sponge lump generated together with the reduction reaction vessel is cooled, the bottom cap 8, the inner lid 6 and the outer lid 5 are removed, the sponge titanium lump is pushed up together with the rooster 3 from below, and the sponge titanium lump is removed. Then, it is taken out of the reduction reaction container 2.

次いで、次の還元反応に還元反応容器2を再使用するために、スポンジチタン塊を取り出した後の還元反応容器2内の内面並びにロストル3の表面に付着した付着チタンを除去するはつり除去を行う。はつり除去では、還元反応容器2の全高13に対して下から20%分だけ高い位置14を、20%範囲の上端としたときに、その20%範囲の上端14から下の部分15に存在する還元反応容器2の内面及びロストル3の表面の付着チタンを中心に、はつり除去を行い、必要に応じて、20%範囲の上端14より上の範囲16の還元反応容器2の内面のはつり除去を行う。なお、還元反応容器2の場合、底部キャップ8の底面9及び側面10も、下から20%範囲に入っており、はつり除去を行った後は、再び底部キャップ8を、還元反応容器2の底部に取り付けるので、底部キャップ8の底面9及び側面10は、はつり除去の対象である。   Subsequently, in order to reuse the reduction reaction vessel 2 for the next reduction reaction, the removal of the attached titanium adhering to the inner surface of the reduction reaction vessel 2 and the surface of the rooster 3 after removing the sponge titanium lump is performed. . In the removal of suspension, when the position 14 that is 20% lower than the total height 13 of the reduction reaction vessel 2 is set as the upper end of the 20% range, it exists in the lower portion 15 from the upper end 14 of the 20% range. The inner surface of the reduction reaction vessel 2 and the surface of the rooster 3 are removed from the center of the titanium, and if necessary, the inner surface of the reduction reaction vessel 2 in the range 16 above the upper end 14 of the 20% range is removed. Do. In the case of the reduction reaction vessel 2, the bottom surface 9 and the side surface 10 of the bottom cap 8 are also within the 20% range from the bottom, and after removing the suspension, the bottom cap 8 is again connected to the bottom portion of the reduction reaction vessel 2. Therefore, the bottom surface 9 and the side surface 10 of the bottom cap 8 are the objects to be removed.

そして、はつり除去を行った後の還元反応容器2を、次の還元反応に再使用する。   Then, the reduction reaction vessel 2 after removing the hanger is reused for the next reduction reaction.

本発明において、「還元反応容器の全高」とは、還元反応容器を上下方向に見たときに、還元反応容器内にて、溶融Mgが接触する還元反応容器の内側の最も深い位置から、還元反応容器の内面の上端位置までの長さを指す。図2(A)に示す形態例のように、還元反応容器が底部キャップを有さない場合は、還元反応容器の底の最深位置が、還元反応容器の内側の最も深い位置であり、また、図2(B)〜(D)に示す形態例のように、還元反応容器が底部キャップを有する場合は、底部キャップの最深位置が、還元反応容器の内側の最も深い位置である。図2に示す(A)〜(D)の形態例では、いずれも、符号11で示す位置が、溶融Mgが接触する還元反応容器の内側の最も深い位置であり、符号12で示す位置が、還元反応容器の内面の上端位置であり、符号11で示す位置から符号12で示す位置までの距離が、還元反応容器の全高13である。また、本発明において、「還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲」とは、還元反応容器の内側の最も深い位置より、還元反応容器の内側の全高の20%分だけ高い位置を、20%範囲の上端としたときに、その20%範囲の上端の位置から下の部分を指す。   In the present invention, the “total height of the reduction reaction vessel” means that when the reduction reaction vessel is viewed in the vertical direction, the reduction reaction vessel is reduced from the deepest position inside the reduction reaction vessel in contact with molten Mg. The length to the upper end position of the inner surface of the reaction vessel is indicated. When the reduction reaction container does not have a bottom cap as in the embodiment shown in FIG. 2 (A), the deepest position of the bottom of the reduction reaction container is the deepest position inside the reduction reaction container, When the reduction reaction container has a bottom cap as in the embodiments shown in FIGS. 2B to 2D, the deepest position of the bottom cap is the deepest position inside the reduction reaction container. In the embodiments (A) to (D) shown in FIG. 2, the position indicated by reference numeral 11 is the deepest position inside the reduction reaction vessel in contact with molten Mg, and the position indicated by reference numeral 12 is The distance from the position indicated by reference numeral 11 to the position indicated by reference numeral 12 is the total height 13 of the reduction reaction container, which is the upper end position of the inner surface of the reduction reaction container. Further, in the present invention, the “range of 20% from the bottom relative to the total height of the reduction reaction vessel” is a position higher by 20% of the total height inside the reduction reaction vessel than the deepest position inside the reduction reaction vessel. Is the lower part from the position of the upper end of the 20% range.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法において、はつり除去を行う方法としては、特に制限されず、通常のスポンジチタンの製造において行われる方法であればよく、例えば、チッピングマシンによって付着チタンを打撃しながら削り取る方法、スクレーパーやワイヤーブラシを用いて取り除く方法等が挙げられる。チッピングマシンによる方法は、還元反応容器の内面及びロストルの表面に、強固に付着している付着チタンや、大きな付着チタンを取り除くのに適しており、また、スクレーパーやワイヤーブラシによる方法は、還元反応容器の内面及びロストルの表面への付着力が弱い付着チタンを取り除くのに適している。   In the method for producing high-purity sponge titanium according to the present invention, the method for removing the suspension is not particularly limited, and may be any method that is used in the production of ordinary sponge titanium, for example, by hitting the adhered titanium with a chipping machine. A method of scraping while scraping, a method of removing with a scraper or a wire brush, and the like can be mentioned. The chipping machine method is suitable for removing strongly adhered titanium and large adhered titanium on the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster, and the method using a scraper or wire brush is suitable for reducing reaction. It is suitable for removing adhered titanium that has weak adhesion to the inner surface of the container and the surface of the rooster.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法に係るはつり除去では、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲に存在する還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積に対する、はつり除去を行った後に地肌が露出している還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積の割合(露出率Aとも記載する。)が、70%以上、好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上となるように、付着チタンのはつり除去を行う。本発明の高純度スポンジチタンの製造方法では、はつり除去において、はつり除去後の露出率Aが、上記範囲となるように、付着チタンのはつり除去を行うことにより、還元反応容器の下部に集中的に残留しているNi含有量が高い付着チタンを、還元反応容器の内面及びロストルの表面から取り除くことになるので、はつり除去作業の負荷を軽減することができ、次バッチで製造されるスポンジチタンへのNi汚染を効率良く少なくすることができる。   In the suspension removal according to the method for producing high-purity titanium sponge of the present invention, removal of suspension is performed for the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in the range of 20% from the bottom to the total height of the reduction reaction vessel. The ratio of the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster whose surface is exposed after being performed (also referred to as exposure rate A) is 70% or more, preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more. Then, the attached titanium is removed by suspending. In the method for producing high-purity titanium sponge according to the present invention, in the removal of suspension, the attached titanium is removed by suspension so that the exposure rate A after removal of the suspension is within the above range. Adhesive titanium with a high Ni content remaining on the surface is removed from the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster, so that the load of the removal work can be reduced, and the sponge titanium produced in the next batch Ni contamination on the surface can be efficiently reduced.

還元反応容器及びロストルを繰り返し再使用することにより、還元反応容器の内面及びロストルの表面は、部分的に、スポンジチタンと反応して合金化しているので、本発明において、「地肌」とは、元の還元反応容器の内面の鉄面及びロストルの表面の鉄面、又はEPMAによる表面分析において、表層から300μmまでの平均Ti濃度が30質量%以下である還元反応容器の内面のチタン鉄合金面及びロストルの表面のチタン鉄合金面を指す。   By repeatedly reusing the reduction reaction vessel and the rooster, the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster are partially alloyed by reacting with sponge titanium. The iron surface of the inner surface of the original reduction reaction vessel and the iron surface of the surface of the rooster, or the surface of the titanium iron alloy on the inner surface of the reduction reaction vessel whose average Ti concentration from the surface layer to 300 μm is 30% by mass or less in surface analysis by EPMA And the titanium-iron alloy surface of the surface of the rooster.

本発明において、「地肌が露出している」とは、付着チタンの付着がなく、還元反応容器の内面又はロストルの表面の元の鉄面又は合金化したチタン鉄合金面が、目視で確認されることを指す。   In the present invention, “the surface is exposed” means that there is no adhesion of attached titanium, and the original iron surface or alloyed titanium-iron alloy surface of the inner surface of the reduction reaction vessel or the surface of the rooster is visually confirmed. Refers to that.

本発明において、地肌が露出している還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積の測定方法であるが、先ず、はつり除去後に、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲にある還元反応容器の内面及びロストルの表面の写真を撮影する。このとき、1視野の撮影範囲を約300mm×400mm、画素数を1600×1200ピクセル以上とし、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲にある還元反応容器の内面及びロストルの表面の全範囲に亘って撮影する。次いで、得られた各写真を、画像処理解析装置(ルーゼックスAP NIRECO製)を用いて、二値化処理した後、地肌が露出している部分を選択して面積率の測定を行う。面積率は、地肌が露出している部分の面積をXとし、その他の部分の面積をYとして、「(X/(X+Y))×100」の式により、求められる。得られた各写真について、上記方法で面積率を測定し、全写真の面積率の平均値を、露出率A(%)(還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲に存在する還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積に対する、はつり除去を行った後に地肌が露出している還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積の割合)とする。   In the present invention, it is a method for measuring the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster, where the background is exposed. First, after removing the suspension, the total height of the reduction reaction vessel is within a range of 20% from the bottom. Take pictures of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster. At this time, the imaging range of one field of view is about 300 mm × 400 mm, the number of pixels is 1600 × 1200 pixels or more, and the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster are within 20% of the total height of the reduction reaction vessel. Shoot over the entire range. Next, each obtained photograph is binarized using an image processing analysis device (manufactured by Luzex AP NIRECO), and then a portion where the background is exposed is selected to measure the area ratio. The area ratio is obtained by the formula “(X / (X + Y)) × 100”, where X is the area of the portion where the background is exposed, and Y is the area of the other portion. About each obtained photograph, an area rate is measured by the said method, and the average value of the area rate of all the photographs exists in the range of 20% from the bottom with respect to the exposure rate A (%) (the total height of a reduction reaction container). The ratio of the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster, to which the ground surface is exposed after the removal of the suspension, with respect to the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法に係るはつり除去では、還元反応容器の内側の全高に対して下から20%の範囲を除いた範囲において、はつり除去を行った後の還元反応容器の内面及びロストルの表面の地肌の露出率B(%)と、はつり除去を行う前の還元反応容器の内面及びロストルの表面の地肌の露出率C(%)との差(露出率B−露出率C)が、20%以下、好ましくは10%以下、特に好ましくは0%となるように、付着チタンのはつり除去を行うことが、はつり除去作業の負荷を軽減することができ、還元反応容器の内面の減肉を抑えられるので、還元反応容器の寿命を長くすることができる点で、好ましい。還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲よりも上部のスポンジチタンには、真空分離時に溶融物中のNiが置き去りにされることによるNiの汚染が少ないので、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲を除いた範囲に付着している付着チタンを、還元反応容器内に残したまま、次バッチに使用しても、高純度スポンジチタンの収率に影響を与えない。そして、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲を除いた範囲の付着チタンのはつり除去量を少なくすることにより、はつり除去作業の負荷を軽減することができる。また、付着チタンは、還元反応容器の表面の鉄と接触したまま、真空分離工程で長時間1000℃以上の高温下にあるため、付着チタンと還元反応容器の内面の鉄面が合金層を形成し、非常に強固な付着となる。これらのチタン鉄合金層を形成する付着チタンは、還元反応容器からスポンジ塊を押し抜いた際、一部は剥がれ落ち、その際、チタン鉄合金層や母材の一部が付着チタンと一緒に剥がれ落ち、容器内面が消耗することがある。また、チタン鉄合金層を形成する付着チタンの一部は、還元反応容器の内面に付着したまま残り、付着チタンのはつり除去の際に、チタン鉄合金層や母材の一部が付着チタンと一緒に剥がれ、容器内面が消耗することがある。そのため、付着チタンを除去せずに残すことは、容器内面の減肉を抑制することとなる。特に、溶融Mg液面近傍では、MgとTiClが反応するため、反応液面近傍の還元反応容器の内面に、付着チタンが多く発生し、これらの付着チタンは、反応場に近い液面近傍にあるため、高温にさらされており、還元反応容器の下部と比べて付着力の強いものや、還元反応容器の内面の鉄と合金化したものが多くなる傾向にある。従って、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲を除いた範囲の付着チタンを除去せずに残すこと、あるいは、付着チタンの除去量を少なくすることにより、還元反応容器の内面の減肉を抑制することができ、還元反応容器の寿命を長くすることができる。なお、次回の還元反応のスポンジチタン塊の押し抜きの邪魔になるような、厚さが20mm程度より大きい付着チタンは、例外的に除去することが好ましい。 In the suspension removal according to the method for producing high-purity sponge titanium of the present invention, the inner surface of the reduction reaction vessel after removing the suspension in a range excluding the range of 20% from the bottom relative to the total height inside the reduction reaction vessel. The difference between the exposure rate B (%) of the surface of the surface of the rooster and the exposure rate C (%) of the background surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster before removing the hull (exposure rate B−exposure rate C) ) Is 20% or less, preferably 10% or less, particularly preferably 0%, so that the attached titanium is removed by suspending, so that the load of the detaching operation can be reduced. Therefore, it is preferable in that the life of the reduction reaction vessel can be extended. The titanium sponge above the lower 20% range relative to the total height of the reduction reaction vessel is less contaminated with Ni due to leaving Ni in the melt during vacuum separation, so the total height of the reduction reaction vessel Even if the attached titanium adhering to the range excluding the 20% range from the bottom is left in the reduction reaction vessel and used in the next batch, the yield of high purity sponge titanium is affected. Absent. Then, by reducing the amount of removal of the attached titanium in the range excluding the range of 20% from the bottom with respect to the total height of the reduction reaction vessel, the load of the removal work can be reduced. In addition, since the adhered titanium remains in contact with the iron on the surface of the reduction reaction vessel and remains at a high temperature of 1000 ° C. or more for a long time in the vacuum separation process, the adhered titanium and the iron surface on the inner surface of the reduction reaction vessel form an alloy layer. And very strong adhesion. The adhered titanium forming these titanium-iron alloy layers is partly peeled off when the sponge lump is pushed out from the reduction reaction vessel, and at that time, part of the titanium-iron alloy layer and the base material are attached together with the adhered titanium. The container may peel off and the inner surface of the container may be consumed. In addition, a part of the adhered titanium forming the titanium-iron alloy layer remains adhered to the inner surface of the reduction reaction vessel, and when the adhered titanium is removed by suspending, a part of the titanium-iron alloy layer and the base material are adhered to the adhered titanium. They may peel off together and the inner surface of the container may be consumed. Therefore, leaving the adhered titanium without removing it suppresses the thinning of the inner surface of the container. In particular, Mg and TiCl 4 react in the vicinity of the molten Mg liquid surface, so that a large amount of adhering titanium is generated on the inner surface of the reduction reaction vessel near the reaction liquid surface, and these adhering titaniums are near the liquid surface near the reaction field. Therefore, it is exposed to high temperature, and there is a tendency to increase the adhesion strength and the alloying with iron on the inner surface of the reduction reaction vessel compared to the lower part of the reduction reaction vessel. Therefore, by leaving the adhered titanium in the range excluding the range of 20% from the bottom of the total height of the reduction reaction vessel without removing it, or by reducing the amount of removed titanium, the inner surface of the reduction reaction vessel is reduced. Thinning can be suppressed, and the life of the reduction reaction vessel can be extended. It should be noted that it is preferable to exceptionally remove the adhered titanium having a thickness of more than about 20 mm, which disturbs the pushing-out of the titanium sponge lump in the next reduction reaction.

本発明において、「露出率C」の算出方法であるが、はつり除去前に、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲より上部にある還元反応容器の内面及びロストルの表面の写真を撮影する。このとき、1視野の撮影範囲を約300mm×400mm、画素数を1600×1200ピクセル以上とし、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲より上部にある還元反応容器の内面及びロストルの表面の全範囲に亘って撮影する。次いで、得られた各写真を、画像処理解析装置(ルーゼックスAP NIRECO製)を用いて、二値化処理した後、地肌が露出している部分を選択して面積率の測定を行う。面積率は、地肌が露出している部分の面積をXとし、その他の部分の面積をYとして、「(X/(X+Y))×100」の式により、求められる。得られた各写真について、上記方法で面積率を測定し、全写真の面積率の平均値を、露出率C(%)(還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲より上部にある還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積に対する、はつり除去を行う前に地肌が露出している還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積の割合)とする。   In the present invention, it is a method for calculating the “exposure rate C”, but before removing the suspension, a photograph of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster that is above the range of 20% from the bottom to the total height of the reduction reaction vessel. Shoot. At this time, the imaging range of one field of view is about 300 mm × 400 mm, the number of pixels is 1600 × 1200 pixels or more, and the inner surface of the reduction reaction vessel and the rooster of the reduction reaction vessel above the range of 20% from the bottom to the total height of the reduction reaction vessel. Shoot over the entire surface. Next, each obtained photograph is binarized using an image processing analysis device (manufactured by Luzex AP NIRECO), and then a portion where the background is exposed is selected to measure the area ratio. The area ratio is obtained by the formula “(X / (X + Y)) × 100”, where X is the area of the portion where the background is exposed, and Y is the area of the other portion. About each obtained photograph, an area rate was measured by the said method, and the average value of the area rate of all the photographs was set to the exposure rate C (%) (the upper part from the range of 20% from the bottom to the total height of the reduction reaction vessel). The ratio of the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster to the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster is exposed to the ground before removing the suspension.

また、本発明において、「露出率B」の算出方法であるが、はつり除去後に、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲より上部にある還元反応容器の内面及びロストルの表面の写真を撮影する。このとき、1視野の撮影範囲を約300mm×400mm、画素数を1600×1200ピクセル以上とし、還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲より上部にある還元反応容器の内面及びロストルの表面の全範囲に亘って撮影する。次いで、得られた各写真を、画像処理解析装置(ルーゼックスAP NIRECO製)を用いて、二値化処理した後、地肌が露出している部分を選択して面積率の測定を行う。面積率は、地肌が露出している部分の面積をXとし、その他の部分の面積をYとして、「(X/(X+Y))×100」の式により、求められる。得られた各写真について、上記方法で面積率を測定し、全写真の面積率の平均値を、露出率B(%)(還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲より上部にある還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積に対する、はつり除去後に地肌が露出している還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積の割合)とする。   Further, in the present invention, the “exposure rate B” is calculated by the method of calculating the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster, which are above the range of 20% from the bottom with respect to the total height of the reduction reaction vessel after removing the suspension. Take a photo. At this time, the imaging range of one field of view is about 300 mm × 400 mm, the number of pixels is 1600 × 1200 pixels or more, and the inner surface of the reduction reaction vessel and the rooster of the reduction reaction vessel above the range of 20% from the bottom to the total height of the reduction reaction vessel. Shoot over the entire surface. Next, each obtained photograph is binarized using an image processing analysis device (manufactured by Luzex AP NIRECO), and then a portion where the background is exposed is selected to measure the area ratio. The area ratio is obtained by the formula “(X / (X + Y)) × 100”, where X is the area of the portion where the background is exposed, and Y is the area of the other portion. About each obtained photograph, an area rate was measured by the said method, and the average value of the area rate of all the photographs was set to exposure rate B (%) (from the range of 20% from the bottom to the total height of a reduction reaction container above the range of 20%. The ratio of the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster to the total area of the inner surface of the certain reduction reaction vessel and the surface of the rooster is removed).

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法において、還元反応容器の溶融物抜出口が、還元反応容器の内側の全高に対して下から5〜20%の範囲に位置していることが、抜出口より下に残留する溶融物の量を少なくすることができ、又は溶融物抜出口の閉塞の可能性を少なくすることができる点で、好ましい。   In the method for producing high-purity sponge titanium according to the present invention, the outlet of the melt of the reduction reaction vessel is located within a range of 5 to 20% from the bottom relative to the total height inside the reduction reaction vessel. This is preferable in that the amount of the melt remaining below can be reduced, or the possibility of clogging of the melt outlet is reduced.

本発明の高純度スポンジチタンの製造方法は、同じ還元反応容器を用いて、その還元反応容器の劣化が進み、使用に耐えられなくなるまで、繰り返し行われる。また、本発明の高純度スポンジチタンの製造方法は、同じ還元反応容器を用いて、その内面の減肉が進み、クラッド鋼のSUS側からNi溶出が起き、使用に耐えられなくなるまで、繰り返し行われる。   The method for producing high-purity sponge titanium according to the present invention is repeated using the same reduction reaction vessel until the deterioration of the reduction reaction vessel proceeds and cannot be used. Further, the high purity sponge titanium production method of the present invention is repeatedly performed using the same reduction reaction vessel until the inner wall is thinned, Ni elution occurs from the SUS side of the clad steel, and it cannot be used. Is called.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, this is merely an example and does not limit the present invention.

(実施例1〜4及び比較例1〜5)
以下に示すスポンジチタンの製造条件にて還元反応を行った後、生成したスポンジチタン塊を抜き出し、冷却した後の還元反応容器に対して、表1に示す露出率となるように、はつり除去を行った。その際、はつり除去作業の負荷、その還元反応容器を用いてスポンジチタンを製造したときの高純度スポンジチタンの収率、及び還元反応容器の減肉量を求めた。なお、露出率Dとは、還元反応容器の内側の全高に対して下から20%の範囲に存在する還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積に対する、はつり除去を行う前に地肌が露出している還元反応容器の内面及びロストルの表面の合計面積の割合である。
(Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5)
After carrying out the reduction reaction under the production conditions of titanium sponge shown below, the generated sponge titanium lump is extracted, and the reduction reaction vessel after cooling is removed so that the exposure rate shown in Table 1 is obtained. went. At that time, the load for removing the suspension, the yield of high-purity sponge titanium when the titanium sponge was produced using the reduction reaction vessel, and the thickness reduction of the reduction reaction vessel were determined. The exposure rate D means that the background is exposed to the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in the range of 20% from the bottom with respect to the total height inside the reduction reaction vessel before removing the suspension. It is the ratio of the total area of the inner surface of the reducing reaction vessel and the surface of the rooster.

<スポンジチタンの製造条件>
真空分離後のスポンジチタンの重量:約7ton
反応容器の内径:φ1900mm
原料Mgの仕込み量:12000kg
還元反応終了後のマグネシウム、塩化マグネシウム抜出量:9500kg
真空分離時の反応容器外表面の温度:1000〜1050℃
真空分離時間:130時間
<Production conditions for sponge titanium>
Weight of sponge titanium after vacuum separation: about 7 tons
Inner diameter of reaction vessel: φ1900mm
Raw material Mg charge: 12000kg
Magnesium and magnesium chloride extracted after the reduction reaction: 9500 kg
Temperature on the outer surface of the reaction vessel during vacuum separation: 1000 to 1050 ° C
Vacuum separation time: 130 hours

<高純度スポンジチタンの収率の計算方法>
はつり除去後の還元反応容器及びロストルを使用して、スポンジチタンを製造し、生成したスポンジチタンのうち、採取スポンジチタンに対するNiの含有量が0.5質量ppm以下のスポンジチタンの採取量の割合を、高純度スポンジチタンの収率として求めた。また、取り出し後のスポンジ塊の高さをH、直径をDとしたとき、スポンジ塊の上面については、上端から0.1Hに相当する位置から上側部分を、下面については、下端から0.1Hに相当する位置から下側部分を、外周については、外表面から半径方向に0.1Dに相当する位置から外側部分を、それぞれカットして除いた残りの部分を、採取スポンジチタン部分とした。その結果を表1に記載した。表1では、比較例1の高純度スポンジチタンの収率を1として、相対比も記載する。
なお、Niの含有量が0.5質量ppm以下のスポンジチタンの採取方法は、上記方法で採取した採取スポンジチタン部分を、約30kg毎に区分けし、それぞれのNi含有量を分析し、Ni含有量が0.5質量ppm以下の区分を、高純度スポンジチタンとして採取した。
<Calculation method of yield of high purity sponge titanium>
Sponge titanium was produced using the reduction reaction vessel and rooster after removal of suspension, and the proportion of the collected amount of sponge titanium having a Ni content of 0.5 mass ppm or less with respect to the collected sponge titanium among the produced sponge titanium Was determined as the yield of high purity sponge titanium. Further, when the height of the sponge lump after removal is H and the diameter is D, the upper surface of the sponge lump is an upper portion from a position corresponding to 0.1 H from the upper end, and the lower surface is 0.1 H from the lower end. The remaining part obtained by cutting and removing the lower part from the position corresponding to 1 and the outer part from the position corresponding to 0.1D in the radial direction from the outer surface in the radial direction was taken as the collected sponge titanium part. The results are shown in Table 1. In Table 1, the yield of the high purity sponge titanium of Comparative Example 1 is 1, and the relative ratio is also described.
In addition, the collection method of sponge titanium with Ni content of 0.5 mass ppm or less is divided into about 30 kg of the collected sponge titanium portion collected by the above method, each Ni content is analyzed, Ni content is A section having an amount of 0.5 mass ppm or less was collected as high-purity titanium sponge.

<1サイクル当たりの還元反応容器内面の減肉量の算出方法>
還元反応容器の内面の肉厚の測定には、超音波探傷機を用いた。還元反応容器の内側の全高に対して下から20%の範囲を除く範囲において、還元反応容器の高さ方向及び径方向に測定位置を変えて、還元反応容器の内面の肉厚を測定し、その平均値を還元反応容器の内面の肉厚とした。なお、測定位置は、還元反応容器の高さ方向については、約250mmおきに14か所、径方向については、90度おきに4箇所、合計56か所とした。
そして、複数バッチ、表1に示すはつり除去を伴う高純度スポンジチタンの製造を行い、最初のバッチの高純度スポンジチタンの製造を行う前の還元反応容器の内面の肉厚から、最後のバッチのはつり除去を行った後の還元反応容器の内面の肉厚を引いて、減肉量を求め、その間に使用したバッチ数で除することで、1バッチ当たりの還元反応容器の内面の減肉量を求めた。表1に、比較例1の1バッチ当たりの還元反応容器の内面の減肉量を1として、相対比を記載する。
<Calculation method of thinning amount of inner surface of reduction reaction container per cycle>
An ultrasonic flaw detector was used to measure the thickness of the inner surface of the reduction reaction vessel. In the range excluding the range of 20% from the bottom with respect to the total height inside the reduction reaction vessel, the measurement position is changed in the height direction and radial direction of the reduction reaction vessel, and the thickness of the inner surface of the reduction reaction vessel is measured, The average value was taken as the thickness of the inner surface of the reduction reaction vessel. In addition, the measurement positions were 14 places about every 250 mm in the height direction of the reduction reaction vessel, and 4 places every 90 degrees in the radial direction, for a total of 56 places.
Then, high purity sponge titanium with removal of hanger shown in Table 1 is manufactured, and from the thickness of the inner surface of the reduction reaction vessel before the high purity sponge titanium of the first batch is manufactured, By subtracting the thickness of the inner surface of the reduction reaction vessel after removing the suspension, the amount of thinning is obtained and divided by the number of batches used in the meantime, the amount of thinning of the inner surface of the reduction reaction vessel per batch Asked. In Table 1, the relative ratio is described assuming that the amount of thinning of the inner surface of the reduction reaction container per batch of Comparative Example 1 is 1.

<はつり除去作業負荷の算出方法>
はつり除去作業の実働時間を、はつり除去作業で要した時間とした。例えば、はつり除去作業が、複数回にまたがって行われた場合は、実際にはつり除去作業を行なった時間のみを合計した。表1に、比較例1のはつり除去作業で要した時間を1として、相対比を記載する。
<Calculation method of hanger removal work load>
The actual working time of the lifting work was defined as the time required for the lifting work. For example, in the case where the removal work is performed over a plurality of times, only the time during which the removal work is actually performed is totaled. In Table 1, the relative ratio is described with the time required for the lifting removal operation of Comparative Example 1 as 1.

Figure 2018172755
Figure 2018172755

Figure 2018172755
Figure 2018172755

Claims (2)

クロール法によるスポンジチタンの製造において、前回の還元反応のときに還元反応容器の内面及びロストルの表面に付着した付着チタンを除去するはつり除去を行った後、はつり除去が行われた還元反応容器を再使用して、クロール法によるスポンジチタンの製造を行う工程を有する高純度スポンジチタンの製造方法であって、
該はつり除去では、該還元反応容器の全高に対して下から20%の範囲に存在する該還元反応容器の内面及び該ロストルの表面の合計面積に対する、該はつり除去を行った後に地肌が露出している該還元反応容器の内面及び該ロストルの表面の合計面積の割合(露出率A)が、70%以上となるように、該付着チタンのはつり除去を行うこと、
を特徴とする高純度スポンジチタンの製造方法。
In the production of sponge titanium by the crawl method, after removing the suspended titanium adhering to the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in the previous reduction reaction, removing the suspended reaction vessel A method for producing high-purity sponge titanium having a step of reusing and producing sponge titanium by a crawl method,
In the removal of the suspension, the background is exposed after the removal of the suspension with respect to the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster in a range of 20% from the bottom to the total height of the reduction reaction vessel. Removing the attached titanium so that the ratio of the total area of the inner surface of the reduction reaction vessel and the surface of the rooster (exposure rate A) is 70% or more,
A method for producing high-purity titanium sponge characterized by
前記還元反応容器の溶融物抜出口が、前記還元反応容器の内側の全高に対して下から5〜20%の範囲に位置していることを特徴とする請求項1記載の高純度スポンジチタンの製造方法。   2. The high purity sponge titanium according to claim 1, wherein the melt outlet of the reduction reaction vessel is located in a range of 5 to 20% from the bottom with respect to the total height inside the reduction reaction vessel. Production method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018172756A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 東邦チタニウム株式会社 Method of manufacturing sponge titanium
JP2020180358A (en) * 2019-04-26 2020-11-05 東邦チタニウム株式会社 Manufacturing method of sponge titanium, and titanium product or manufacturing method of cast product

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0681051A (en) * 1991-10-30 1994-03-22 Toho Titanium Co Ltd Production of metal by reduction reaction of metal halide
JPH06145825A (en) * 1992-11-12 1994-05-27 Toho Titanium Co Ltd Method for extruding metal product from reaction vessel and device therefor
JP2002003959A (en) * 2000-06-14 2002-01-09 Toho Titanium Co Ltd Method for manufacturing sponge titanium and device for manufacturing the same
JP2006265587A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Sumitomo Titanium Corp Method for producing high purity sponge titanium

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0681051A (en) * 1991-10-30 1994-03-22 Toho Titanium Co Ltd Production of metal by reduction reaction of metal halide
JPH06145825A (en) * 1992-11-12 1994-05-27 Toho Titanium Co Ltd Method for extruding metal product from reaction vessel and device therefor
JP2002003959A (en) * 2000-06-14 2002-01-09 Toho Titanium Co Ltd Method for manufacturing sponge titanium and device for manufacturing the same
JP2006265587A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Sumitomo Titanium Corp Method for producing high purity sponge titanium

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018172756A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 東邦チタニウム株式会社 Method of manufacturing sponge titanium
JP2020180358A (en) * 2019-04-26 2020-11-05 東邦チタニウム株式会社 Manufacturing method of sponge titanium, and titanium product or manufacturing method of cast product
JP7301590B2 (en) 2019-04-26 2023-07-03 東邦チタニウム株式会社 A method for producing sponge titanium, and a method for producing titanium processed or cast products.

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