quarta-feira, 14 de maio de 2014

EXTRAÇÃO E REFINAMENTO DE TITÂNIO E SEU USO NA INDÚSTRIA AERONÁUTICA E AEROESPACIAL

O avião SR-71 mais conhecido como Black Bird, é a aeronave mais rápida que o homem já construiu, capaz de chegar a 3.500km/h e altitudes de 25.000m.

O titânio é um metal leve, possui a vantagem de suportar altas temperaturas, suas ligas, cerca de 60% do titânio são utilizados nas indústrias aeronáuticas e aeroespaciais, endo aplicado na fabricação de peças para motores e turbinas, fuselagem de aviões e foguetes.


Esse metal chega a ser 15 vezes mais caro do o alumínio, isso acontece porque a mineração e o refino do minério puro é um processo complexo podendo demorar até seis meses.

O processo mais empregado, para transformar o minério em titânio metálico, é o processo Kroll, o qual consiste em transformar o minério de titânio em um gás, aquecendo o minério a 1000 °C e adicionando gás cloro para formar o tetracloreto de titânio, também conhecido como "tickle”, a reação pode ser vista a seguir:


2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO

Após resfriamento o tetracloreto de titânio é coletado como líquido, o próximo passo é separar o titânio do cloro, essa etapa é mais cara do processo porque necessita da utilização do magnésio, que é um metal caro. Aquecendo a mistura de magnésio e tetracloreto de titânio a uma temperatura a 800 e 900 °C por 4 dias, provocando uma reação que separa o cloro do tirânio.

2 Mg (l) + TiCl4 (g) → 2 MgCl2 (l) + Ti (s)

Logo em seguida se retira o tonel incandescente de titânio é transportado para outra fornalha, lá é criado um vácuo que extrai todos os traços de cloreto de magnésio, o resta é titânio puro, porém cheio de buracos, que é chamado de esponja de titânio, como podemos ver na imagem a seguir.
                                  
A próxima etapa é transforma a esponja em gotes de metal utilizáveis, quebrando a esponja em pedaços menores, os grãos recém-moídos são jogados em uma esteira e tem sua qualidade testada para que não aja defeito, uma amostra destes é levado ao laboratório para ser inspecionada.

Depois da inspeção o próximo passo é colocar 150kg de grânulos em um tubo chamado prensa de compactação então um pistão é forçado através do tubo, com uma pressão de 6500T, ele transforma todos os grânulos de metal em um bloco compacto semi circular, que depois é derretido, formando um lingote, por ultimo são aquecidos para que possam serem moldados, e finalmente depois de uma processo de aquecimento, corte e polimento a chapa de titânio esta pronta.

As chapas e outros produtos são utilizados na fabricação de componentes importantes, como motores a jato, trens de pouso e fuselagens, graças a este metal que revolucionou a tecnologia aeronáutica quando foi empregado no BlackBird, os aviões modernos são mais leves, rápidos e econômicos.

E o que começou com alguns grãos de areia:
                                                  


Torna-se um impressionante avião.
                                              

Fonte:

Um comentário:

  1. Excelente matéria. Porém, há um erro. A etapa mais cara do processo é a recuperação do MgCl2 que é realizada por separação eletrostática e necessita de uma quantidade imensa de energia. O Mg é sim um metal caro, porém só é necessário ser comprado em grande quantidade uma vez, no start up do processo, depois é mantido em reciclo. A quantidade de energia demandada neste tipo de empreendimento supera os 50MW.

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