RU2238343C1 - Method and apparatus for producing of sponge metal - Google Patents
Method and apparatus for producing of sponge metal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238343C1 RU2238343C1 RU2003115992/02A RU2003115992A RU2238343C1 RU 2238343 C1 RU2238343 C1 RU 2238343C1 RU 2003115992/02 A RU2003115992/02 A RU 2003115992/02A RU 2003115992 A RU2003115992 A RU 2003115992A RU 2238343 C1 RU2238343 C1 RU 2238343C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- retort
- metal sheet
- reactor
- condensate
- false bottom
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the production of sponge titanium by magnetothermic reduction of titanium tetrachloride.
Известны устройства для магниетермического получения титана (а.с. СССР № 1506901, опубл. 10.07.2000, БИ № 19, а.с. СССР № 1051957, опубл. 10.02.2000, БИ № 4), включающие реторту-реактор с крышкой, имеющей загрузочный патрубок, ложное днище, выполненное со съемным перфорированным листом, установленным на опору из вертикальных ребер жесткости, соединенных с центральной трубой, горизонтальный плоский диск и сливное устройство. Центральная труба снабжена окнами и жестко соединена с горизонтальным плоским диском.Known devices for magnetothermal production of titanium (AS USSR No. 1506901, publ. 10.07.2000, BI No. 19, AS USSR No. 1051957, publ. 10.02.2000, BI No. 4), including a retort reactor with a cover having a loading nozzle, a false bottom made with a removable perforated sheet mounted on a support of vertical stiffeners connected to the Central pipe, a horizontal flat disk and a drain device. The central pipe is provided with windows and is rigidly connected to a horizontal flat disk.
Недостатками данных устройств является то, что блок титана за счет неметаллических включений из конденсата получают повышенной твердости и низкого качества. Кроме того, съемный перфорированный лист ложного днища не позволяет повторно использовать реторту на вакуумной сепарации как оборотную реторту из-за того, что незакрепленный перфорированный лист упадет на тепловой экран. Из-за данных недостатков на практике ложное днище указанного типа не нашло применения, и перфорированный лист ложного днища приваривают к стенке реторты. Это приводит к непредвиденным расходам на сварочные работы.The disadvantages of these devices is that the titanium block due to non-metallic inclusions from the condensate receive high hardness and low quality. In addition, the removable perforated sheet of the false bottom does not allow re-use of the retort in the vacuum separation as a reverse retort due to the fact that the loose perforated sheet will fall on the heat shield. Due to these drawbacks, in practice the false bottom of the indicated type has not been applied, and the perforated sheet of the false bottom is welded to the wall of the retort. This leads to unforeseen welding costs.
Известны способ и устройство для получения губчатого титана (а.с. СССР № 1365719, опубл. 10.07.2000, БИ № 19), по количеству общих признаков принятые за ближайший аналог-прототип. Способ получения губчатого титана включает монтаж аппарата восстановления, расплавление и слив конденсата, загрузку магния, подачу тетрахлорида титана в реторту-реактор с ложным днищем в виде опор из вертикальных ребер жесткости, проведение процесса восстановления с получением губчатого титана с периодическим сливом расплавленного хлорида магния из реторты-конденсатора, монтаж аппарата вакуумной сепарации, установку металлического листа, проведение процесса вакуумной сепарации с образованием конденсата в реторте-конденсаторе, возврат реторты-кондесатора на процесс восстановления, извлечение блока губчатого титана и металлического листа из реторты-реактора и установку металлического листа в реторту-реактор, причем после подачи 1-4% тетрахлорида титана от общего количества на ложное днище устройства опускают металлический лист.A known method and device for producing sponge titanium (AS USSR No. 1365719, publ. 10.07.2000, BI No. 19), by the number of common features adopted for the closest analogue prototype. A method for producing sponge titanium includes mounting a recovery apparatus, melting and draining the condensate, loading magnesium, feeding titanium tetrachloride to a false bottom retort reactor in the form of supports from vertical stiffeners, conducting a reduction process to obtain sponge titanium with periodic draining of molten magnesium chloride from the retort -capacitor, installation of a vacuum separation apparatus, installation of a metal sheet, carrying out a vacuum separation process with the formation of condensate in a retort condenser, Capacitors rat retort-on recovery process block extracting spongy titanium and the metal sheet of the retort reactor and installing a metal sheet into a retort reactor, wherein after the titanium tetrachloride 1-4% of total on a false bottom of the device is lowered the metal sheet.
Устройство для получения губчатого титана содержит аппарат восстановления, состоящий из реторты-реактора с крышкой и с патрубками, ложного днища в виде опор из вертикальных ребер жесткости, сливного устройства, и аппарат сепарации, состоящий из реторты-конденсатора, теплового экрана, охладителя, выполненного с прорезями металлического листа, установленного на ложное днище.A device for producing sponge titanium comprises a reduction apparatus consisting of a retort reactor with a cover and nozzles, a false bottom in the form of supports of vertical stiffeners, a drain device, and a separation apparatus consisting of a retort condenser, a heat shield, and a cooler made with slots of a metal sheet mounted on a false bottom.
Недостатками данных способа и устройства является то, что установка металлического листа на конденсат и свободное опускание металлического листа не позволяют достичь полной установки листа на ложное днище, возможны отклонения и перекосы при его установке, для чего необходимо вскрывать реторту после плавления конденсата. Это приводит к попаданию в аппарат воздуха и тем самым к ухудшению качества титана. Кроме того, специальное устройство для опускания листа приводит к большим трудозатратам. Проведение процесса вакуумной сепарации без защитного экрана приводит к попаданию конденсата в вакуумпровод, что снижает производительность процесса сепарации.The disadvantages of the data of the method and device is that the installation of the metal sheet on the condensate and the free lowering of the metal sheet do not allow to achieve complete installation of the sheet on the false bottom, deviations and distortions during its installation are possible, for which it is necessary to open the retort after melting the condensate. This leads to air entering the apparatus and thereby to a deterioration in the quality of titanium. In addition, a special device for lowering the sheet leads to high labor costs. Carrying out the vacuum separation process without a protective screen leads to condensate entering the vacuum pipe, which reduces the performance of the separation process.
Технический результат данного изобретения направлен на устранение указанных недостатков прототипа и на исключение попадания конденсата в вакуумпровод при вакуумной сепарации губки, газовых включений в блок губчатого титана. Это приведет к значительному повышению производительности процесса и улучшению качества губчатого титана.The technical result of this invention is aimed at eliminating these disadvantages of the prototype and at eliminating the ingress of condensate into the vacuum pipe during vacuum separation of the sponge, gas inclusions in the sponge titanium block. This will lead to a significant increase in process productivity and an improvement in the quality of titanium sponge.
Технический результат достигается тем, что предложен способ получения губчатого титана, включающий монтаж аппарата восстановления, расплавление и слив конденсата, загрузку магния, подачу тетрахлорида титана в реторту-реактор с ложным днищем в виде опор из вертикальных ребер жесткости, проведение процесса восстановления с получением губчатого титана с периодическим сливом расплавленного хлорида магния из реторты-конденсатора, монтаж аппарата вакуумной сепарации, установку металлического листа, проведение процесса вакуумной сепарации с образованием конденсата в реторте-конденсаторе, возврат реторты-кондесатора на процесс восстановления, извлечение блока губчатого титана и металлического листа из реторты-реактора и установку металлического листа в реторту-реактор, что перед монтажом аппарата вакуумной сепарации металлический лист устанавливают с помощью выполненных из легкоплавкого материала клиньев и приваривают к вертикальным ребрам жесткости ложного днища реторты-конденсатора и осаждают на него конденсат в процессе вакуумной сепарации, затем металлический лист с конденсатом направляют на процесс восстановления, а клинья расплавляют вместе с конденсатом для свободного опускания металлического листа на ложное днище.The technical result is achieved by the fact that the proposed method for producing sponge titanium, including the installation of a recovery apparatus, melting and draining the condensate, loading magnesium, feeding titanium tetrachloride to the false bottom retort reactor in the form of supports from vertical stiffeners, carrying out the recovery process to obtain sponge titanium with periodic discharge of molten magnesium chloride from a retort-condenser, installation of a vacuum separation apparatus, installation of a metal sheet, carrying out a vacuum separation process and with the formation of condensate in the retort-condenser, returning the retort-condenser to the recovery process, removing the sponge titanium block and the metal sheet from the retort reactor and installing the metal sheet in the retort reactor, that before installing the vacuum separation apparatus, the metal sheet is installed using low-melting material of the wedges and welded to the vertical stiffeners of the false bottom of the retort-condenser and precipitated on it condensate in the process of vacuum separation, then metal sheet with the condensate fed to the recovery process, and wedges are melted together with the condensate to the free descent of the metal plate on a false bottom.
Для осуществления способа предложено устройство для получения губчатого титана, содержащее аппарат восстановления, состоящий из реторты-реактора с крышкой и с патрубками, ложного днища в виде опор из вертикальных ребер жесткости, сливного устройства, и аппарат сепарации, состоящий из реторты-конденсатора, теплового экрана, охладителя, выполненного с прорезями металлического листа, установленного на ложное днище, новым является то, что оно дополнительно снабжено кольцами, приваренными к опорам из вертикальных ребер жесткости ложного днища реторты-конденсатора, и проходящими через них выполненными из легкоплавкого материала клиньями, пропущенными через прорези металлического листа. Кроме того, в качестве легкоплавкого материала для клиньев используют магний или алюминий.To implement the method, there is provided a device for producing sponge titanium, comprising a reduction apparatus, consisting of a retort reactor with a cover and nozzles, a false bottom in the form of supports of vertical stiffeners, a drain device, and a separation apparatus, consisting of a retort-condenser, a heat shield , a cooler made with slots of a metal sheet mounted on a false bottom, new is that it is additionally equipped with rings welded to supports from vertical stiffeners of the false bottom looking for condenser retorts, and wedges passing through them made of fusible material, passed through slots of a metal sheet. In addition, magnesium or aluminum is used as a low-melting material for wedges.
Кроме того, металлический лист выполнен перфорированным.In addition, the metal sheet is perforated.
Кроме того, прорези металлического листа выполнены радиально.In addition, the slots of the metal sheet are made radially.
Кроме того, прорези выполнены по наружной стороне металлического листа.In addition, the slots are made on the outside of the metal sheet.
Кроме того, прорези выполнены внутри металлического листа.In addition, the slots are made inside the metal sheet.
Кроме того, прорезей в металлическом листе выполнено не менее трех.In addition, the slots in the metal sheet are made of at least three.
Монтаж и установка металлического листа в реторте-конденсаторе позволяет его применять одновременно как на процессе вакуумной сепарации в качестве защитного экрана для снижения попадания конденсата в вакуумпровод, так и на процессе восстановления для защиты от попадания губчатого титана в сливное устройство. Крепление металлического листа с помощью клиньев, проходящих через кольца и через прорези металлического листа, позволяет жестко закреплять металлический лист в реторте-конденсаторе и не позволяет опуститься листу на тепловой экран аппарата вакуумной сепарации. Выполнение клиньев из легкоплавкого металла позволяет расплавить их на процессе восстановления и использовать металлический лист как лист ложного днища по его назначению.The installation and installation of the metal sheet in the retort condenser allows it to be used simultaneously both in the vacuum separation process as a protective screen to reduce the ingress of condensate into the vacuum pipe, and in the recovery process to protect against sponge titanium in the drain device. Fastening the metal sheet with wedges passing through the rings and through the slots of the metal sheet allows the metal sheet to be rigidly fixed in the retort-condenser and does not allow the sheet to drop onto the heat shield of the vacuum separation apparatus. The implementation of wedges of fusible metal allows melt them during the recovery process and use the metal sheet as a sheet of false bottom for its intended purpose.
На фиг.1 показано устройство для металлотермического восстановления губчатого титана, на фиг.2 - один вариант выполнения крепления металлического листа, на фиг.3 - второй вариант крепления металлического листа.Figure 1 shows a device for metallothermal reduction of titanium sponge, figure 2 is one embodiment of mounting a metal sheet, figure 3 is a second variant of mounting a metal sheet.
Устройство для получения губчатого титана выполнено в виде аппарата восстановления, состоящего из реторты-реактора 1 с крышкой 2, с патрубками 3, ложного днища 4, выполненного в виде опоры из вертикальных ребер жесткости 5, клина 6, приходящего через кольцо 7 и прорези 8 металлического листа 9, сливного устройства 10, аппарата сепарации, состоящего из реторты-конденсатора 11, теплового экрана 12.The device for producing sponge titanium is made in the form of a recovery apparatus, consisting of a
Металлический лист 9 выполнен с перфорацией 13.The
Монтаж устройства для получения губчатого титана.Installation of a device for producing sponge titanium.
В реторте-конденсаторе 11 на опоры 5 ложного днища 4 устанавливают металлический лист 9, предварительно подготовленный на стенде. Для этого на листе выполняют отверстия - перфорацию 13, а по наружной стороне в трех местах прорези 9. Второй вариант выполнения - прорези 9 выполняют радиально в центре металлического листа 9, но не менее трех. К опоре 5 из вертикальных ребер жесткости ложного днища 4 приваривают металлическое кольцо 7. Монтируют металлический лист 9 к опорам 5 ложного днища 4 с помощью кольца 7, проходящего через прорези 8. Через кольцо 7 пропускают клин 6 из легкоплавкого материала, например магния или алюминия. На аппарат восстановления 1 устанавливают тепловой экран 12, затем реторту-конденсатор 11. На реторту-конденсатор 11 устанавливают кессон и вакуум-отвод.In the retort-capacitor 11 on the
Пример осуществления способа и работы устройства.An example implementation of the method and operation of the device.
Собранный аппарат сепарации 10 устанавливают в печь, разогревают до температуры 970°С, включают вакуумный насос и одновременно с вакуумированием начинают процесс отгонки магния и хлорида магния из губчатого титана при одновременном охлаждении водой реторты-конденсатора 11. Длительность высокотемпературной выдержки составляет 60-70 часов при температуре 1000-1050°С. Пары хлорида магния и магния оседают на металлическом листе 9, который является экраном для защиты вакуум-провода от возгонов хлорида магния и магния. После выдержки отключают нагреватели печи, аппарат охлаждают, демонтируют, реторту-конденсатор 11 направляют на монтаж аппарата восстановления, а реторту-реактор 1 направляют на извлечение губчатого титана. Металлический лист 9 извлекают из реторты-реактора 1 вместе с блоком губчатого титана, отделяют отбойными молотками металлический лист 9, правят и направляют вновь на монтаж в реторту-конденсатор 11. Монтаж аппарата восстановления осуществляют следующим образом. На реторту-реактор 1 устанавливают крышку 2 с патрубками 3 для загрузки магния и тетрахлорида титана, приваривают сливное устройство 10, герметизируют аппарат и устанавливают в шахтную печь. Аппарат разогревают до температуры 820°С, при этом конденсатный магний и клин 6, крепящий металлический лист 9 к опоре 5 из вертикальных ребер жесткости ложного днища 4, плавятся и стекают на дно реторты-реактора 1. Расплавленный конденсат сливают, загружают 2200 кг магния и со скоростью 240 кг/час начинают подавать тетрахлорид титана. Образующийся в процессе реакции хлорид магния периодически сливают из аппарата. После использования 70% магния процесс подачи тетрахлорида титана прекращают, аппарат монтируют на последующий процесс вакуумной сепарации.The assembled
Таким образом, способ и устройство по изобретению позволяют значительно улучшить качество получаемого титана губчатого, повысить производительность устройства за счет исключения дополнительных операций по установке листа в аппарат, снижения оседания конденсата в вакуум-отводе.Thus, the method and device according to the invention can significantly improve the quality of the obtained titanium sponge, increase the productivity of the device by eliminating the additional operations of installing the sheet in the apparatus, reducing the settling of condensate in the vacuum outlet.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115992/02A RU2238343C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Method and apparatus for producing of sponge metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115992/02A RU2238343C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Method and apparatus for producing of sponge metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2238343C1 true RU2238343C1 (en) | 2004-10-20 |
| RU2003115992A RU2003115992A (en) | 2005-01-27 |
Family
ID=33538030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003115992/02A RU2238343C1 (en) | 2003-05-28 | 2003-05-28 | Method and apparatus for producing of sponge metal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2238343C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635211C1 (en) * | 2016-08-03 | 2017-11-09 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Alloy spongy titanium obtaining method |
| CN109022789A (en) * | 2018-09-20 | 2018-12-18 | 谢以贵 | A kind of titanium sponge reduction distillation system with "-" type passageway |
| CN114752787A (en) * | 2022-04-07 | 2022-07-15 | 遵义钛业股份有限公司 | Titanium lump supporting and pore-forming device for titanium sponge production |
-
2003
- 2003-05-28 RU RU2003115992/02A patent/RU2238343C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635211C1 (en) * | 2016-08-03 | 2017-11-09 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Alloy spongy titanium obtaining method |
| CN109022789A (en) * | 2018-09-20 | 2018-12-18 | 谢以贵 | A kind of titanium sponge reduction distillation system with "-" type passageway |
| CN114752787A (en) * | 2022-04-07 | 2022-07-15 | 遵义钛业股份有限公司 | Titanium lump supporting and pore-forming device for titanium sponge production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003115992A (en) | 2005-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3029165B1 (en) | Method for separating gold-silver alloys by vacuum distillation and device for realization thereof | |
| KR101310106B1 (en) | Equipment and method for the removal of adhered salt from uranium deposits by a vacuum distiller with a forced cooling system | |
| RU2238343C1 (en) | Method and apparatus for producing of sponge metal | |
| KR20130076253A (en) | Condenser for magnesium production | |
| RU2238342C1 (en) | Method and apparatus for producing of sponge metal | |
| EP0064966A1 (en) | Vacuum device for separating refractory metal from magnesium metal and/or magnesium chloride mixed therewith | |
| RU2413780C1 (en) | Installation for production of sponge titanium | |
| RU2273675C1 (en) | Method of vacuum separation of spongy titanium and device for realization of this method | |
| RU2205241C1 (en) | Calcium producing method and apparatus (versions) | |
| CN205204846U (en) | Aluminium trichloride trap | |
| US6097750A (en) | Electroslag refining hearth | |
| RU2215052C1 (en) | Device for production of sponge titanium | |
| RU44675U1 (en) | RECONSTRUCTION DEVICE FOR OBDITIONAL TITANIUM | |
| JP3464380B2 (en) | Continuous vacuum purification method and device for aluminum alloy scrap | |
| CN217005302U (en) | Device for receiving molten crude tin instead of front bed | |
| RU2215051C2 (en) | Device for production of sponge titanium (versions) | |
| RU2273674C1 (en) | Method of vacuum separation of spongy titanium and device for realization of this method | |
| CN105543487B (en) | A kind of device for efficiently reclaiming aluminium alloy immediately | |
| RU2311468C2 (en) | Titanium sponge separator | |
| RU2205240C1 (en) | Lithium producing method and apparatus (versions) | |
| RU2190676C1 (en) | Vacuum separator cooling method and apparatus | |
| RU2390573C2 (en) | Installation for magnesium-thermal production of spongy titanium | |
| RU2315122C1 (en) | Device for producing sponge titanium | |
| CN218013960U (en) | Medicament coating separation recovery unit for shell ring circumferential weld welding | |
| US1930195A (en) | Electrolytic aluminum reduction |