устройство для магниетермического получения губчатого титана

Формула изобретения

Устройство для магниетермического получения губчатого титана, включающее аппарат восстановления с крышкой и сливным устройством, установленный в печь с электронагревателями, состоящую из кожуха, футеровки, в которой выполнены каналы, подводящие воздух в печь и отводящие воздух из печи, и подины, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено каналами, установленными в подине печи под углом 20-30° и направленными к сливному устройству аппарата, в каналах установлены трубки для подачи сжатого воздуха, соединенные с системой для подачи сжатого воздуха.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для получения губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана.

Известно устройство для магниетермического получения губчатого титана (Основы металлургии, т.7. - Технологическое оборудование предприятий цветной металлургии. М.: Металлургия, 1975. - С.685-691), включающее аппарат восстановления с крышкой, ложным дном и сливным устройством, установленный в печь с электронагревателями, выполненную из стального корпуса, футерованного изнутри огнеупорным кирпичом, и подины печи. В стенке футеровки выполнены каналы, подводящие воздух в печь и отводящие воздух из печи.

Недостатком данного устройства является то, что после завершения процесса восстановления и прекращения сливов хлорида магния из сливного устройства, аппарат восстановления необходимо длительное время охлаждать в нижней части во избежание вылива расплавленного хлорида магния через сливное устройство. Охлаждение осуществляют естественным путем, что приводит к длительности процесса получения губчатого титана, к снижению производительности аппарата и созданию аварийной ситуации.

Известно устройство для магниетермического получения губчатого титана (АС 680338, опубл. 10.02.2000 г., бюл.4), включающее аппарат восстановления с крышкой и сливным устройством, установленным в печь с электронагревателями, состоящую из кожуха, футеровки, в боковой стенке которой выполнены каналы, подводящие воздух в печь и отводящие воздух из печи, и подины печи.

Недостатком данного устройства является то, что после завершения процесса восстановления и прекращения сливов хлорида магния из сливного устройства, аппарат восстановления необходимо длительное время охлаждать в нижней части во избежание вылива расплавленного хлорида магния через сливное устройство. Охлаждение осуществляют естественным путем, что приводит к длительности процесса получения губчатого титана, к снижению производительности аппарата и созданию аварийной ситуации.

Известно устройство для магниетермического получения губчатого металла (Пат. ПМ №27827, опубл. 20.02.2003 г. бюл. №5), по количеству общих признаков принятое за ближайший аналог-прототип и включающее аппарат восстановления с крышкой и сливным устройством, установленный в печь с электронагревателями, состоящую из кожуха и футеровки, в которой выполнены каналы, подводящие воздух в печь и отводящие воздух из печи, и подины печи.

Недостатком данного устройства является то, что после завершения процесса восстановления и прекращения сливов хлорида магния из сливного устройства, аппарат восстановления необходимо длительное время охлаждать в нижней части во избежание вылива расплавленного хлорида магния через сливное устройство. Охлаждение осуществляют естественным путем, что приводит к длительности процесса получения губчатого титана, к снижению производительности аппарата и созданию аварийной ситуации.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и заключается в повышении производительности работы устройства для получения губчатого титана за счет сокращения времени охлаждения сливного устройства и улучшения безопасных условий труда.

Технический результат достигается тем, что предложено устройство для магниетермического получения губчатого титана, включающее аппарат восстановления с крышкой и сливным устройством, установленный в печь с электронагревателями, состоящую из кожуха и футеровки, в которой выполнены каналы, подводящие воздух в печь и отводящие воздух из печи, и подины, новым является то, что оно дополнительно снабжено каналами, установленными в подине печи под углом 20-30° и направленными к сливному устройству аппарата, в каналах установлены трубки для подачи сжатого воздуха, соединенные с системой для подачи сжатого воздуха.

Охлаждение сливного устройства после проведения сливов хлорида магния сжатым воздухом и выполнение в подине печи каналов под углом 20-30°, направленных к сливному устройству, позволяет быстро превратить расплавленный хлорид магния в твердое состояние, это позволит значительно повысить производительность аппарата и улучшить условия труда (безопасность производства).

Устройство для магниетермического получения губчатого титана изображено на чертеже.

Оно состоит из аппарата восстановления 1 с крышкой 2 и сливным устройством 3, печи 4, выполненной в виде кожуха 5, футеровки 6, электронагревателей 7, канала для подвода воздуха 8 и канала для отвода воздуха 9, подины 10, дополнительного канала 11, установленного под углом 20-30°, трубок 12, соединенных с системой для подачи сжатого воздуха 13.

Устройство для магниетермического получения губчатого титана работает следующим образом.

Монтаж устройства. Аппарат восстановления 1 герметизируют крышкой 2, к донному патрубку приваривают сливное устройство 3. Смонтированный аппарат восстановления 1 устанавливают в печь 4, у которой в подине 10 дополнительно выполнены под углом 20-30° каналы 11. В каналы 11 установлены трубки 12, соединенные с системой для подачи сжатого воздуха 13.

Устройство для магниетермического получения губчатого титана работает следующим образом.

Аппарат восстановления 1 вакуумируют и задают аргон. Включают печь 4 и с помощью электронагревателей 7 нагревают ее до температуры 800°С. Сливное устройство 3 подсоединяют к пневмоприводу. В аппарат 1 заливают 8,3 тонн расплавленного магния, затем периодически подают тетрахлорид титана. Процесс получения губчатого титана является экзотермическим процессом, и в процессе восстановления через каналы 8 печи 4 подводят воздух вентиляторами для охлаждения аппарата, а через каналы 9 отводят воздух. Из аппарата восстановления 1 через сливное устройство 3 периодически сливают получающийся в процессе реакции расплавленный хлорид магния. После использования 58% магния прекращают подачу тетрахлорида титана, сливают из аппарата 1 через сливное устройство 3 расплавленный хлорид магния и заканчивают процесс восстановления. Выключают электропечь 4, подают в трубки 12 сжатый воздух из коммуникационной системы 13 сжатого воздуха цеха и охлаждают сливное устройство 3 сжатым воздухом. Аппарат 1 перевозят на монтажный участок, где на основе аппарата восстановления собирают аппарат вакуумной сепарации, в котором очищают губчатый титан от остатков магния и его хлорида. После охлаждения аппарата вакуумной сепарации его демонтируют и извлекают из него губчатый титан.

Таким образом, устройство для магниетермического получения губчатого титана позволяет повысить производительность аппарата за счет уменьшения простоев, снижения времени охлаждения сливного устройства.