СПОСОБ СЕПАРАЦИИ ТИТАНСОДЕРЖАЩЕЙ РЕАКЦИОННОЙ МАССЫ Российский патент 1996 года по МПК C22B34/12 

Изобретение относится к производству губчатого титана магниетермическим методом и может быть использовано для вакуумной сепарации магниетермической реакционной массы.

Известен способ сепарации, основанный на нагреве и высокотемпературной выдержке блока реакционной массы в вакууме [1] В этом способе одновременно с нагревом блока реакционной массы производят вакуумирование аппарата сепарации вакуумным насосом предварительного разрежения до остаточного давления 0,2
0,4 мм рт.ст. а затем в течение высокотемпературной выдержки откачку аппарата ведут бустерным насосом до остаточного давления в аппарате 0,02 мм рт. ст. Недостаток данного способа состоит в том, что на стадии высокотемпературной выдержки не обеспечивается нагрев блока реакционной массы до максимальной температуры, в результате чего увеличивается время испарения магния и хлористого магния и снижается производительность процесса.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ сепарации титансодержащей реакционной массы, включающий нагрев блока реакционной массы, вакуумирование аппарата до остаточного давления 0,02 мм рт. ст. и высокотемпературную выдержку блока реакционной массы при 980 1000^oC [2] Увеличение производительности процесса в данном способе достигается за счет повышения температуры выдержки блока реакционной массы до 980 1000^oC. Недостаток известного способа состоит в том, что не позволяет сократить время нагрева блока реакционной массы до температуры 980 - 1000^oC и увеличить скорость испарения из его центральной части магния и хлористого магния. Непрерывное вакуумирование аппарата приводит к интенсивному испарению из блока реакционной массы магния и хлористого магния и переносу их парами в конденсатор большого количества тепла, вследствие чего температура центральной части блока снижается до 650 670^oC. Это приводит к увеличению времени высокотемпературной выдержки и снижению производительности процесса.

Цель изобретения является повышение производительности процесса сепарации за счет сокращения времени высокотемпературной выдержки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем нагрев блока реакционной массы, вакуумирование аппарата до остаточного давления 0,02 мм рт.ст. высокотемпературную выдержку блока реакционной массы при 980 1000^oC, вакуумирование ведут при достижении температуры блока 850 900^oC до остаточного давления 5 65 мм рт.ст. с последующим нагревом блока реакционной массы в указанном интервале давлений до температуры 980 1000^oC и при достижении этой температуры продолжают вакуумирование аппарата. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что вакуумирование ведут при достижении температуры блока 850 900^oC до остаточного давления 5 - 65 мм рт. ст. с последующим нагревом блока реакционной массы в указанном интервале давлений до температуры 980 1000^oC и при достижении этой температуры продолжают вакуумирование аппарата. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". При изучении известных технических решений в данной и других областях техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

Опытно-промышленные испытания способа проводили на промышленных аппаратах сепарации диаметров 1,2 м. Вакуумирование аппарата производили при достижении температуры блока 850 900^oC до остаточного давления 5 65 мм рт.ст. При достижении величины остаточного давления в указанном интервале отключали вакуумную систему и нагревали блок реакционной массы до температуры 980 - 1000^oC. При достижении этой температуры продолжали вакуумирование аппарата до остаточного давления 0,02 мм рт.ст. Температура стенки аппарата сепарации поддерживалась на уровне 1000^oC. Результаты опытно-промышленных испытаний приведены в таблице:
Отключение вакуумной системы при остаточном давлении в аппарате, превышающем 65 мм рт.ст. нецелесообразно, т.к. при таких давлениях замедляется скорость испарения летучих компонентов. При этом за время нагрева блока реакционной массы до 980 1000^oC испаряется незначительное количество магния и хлористого магния, что ведет к увеличению времени высокотемпературной выдержки и снижению производительности процесса.

Отключение вакуумной системы при снижении остаточного давления в аппарате менее 5 мм рт.ст. приводит к интенсивному испарению из блока реакционной массы магния и хлористого магния и переносу их парами в конденсатор значительного количества тепла. При этом центральная часть блока охлаждается до температуры 650 670^oC, что увеличивает время нагрева блока до 980 1000^oC и снижает скорость испарения летучих компонентов, в результате чего увеличивается время высокотемпературной выдержки и снижается производительность процесса.

Отключение вакуумной системы в интервале давлений 5 65 мм рт.ст. обеспечивает одновременно с нагревом блока реакционной массы до 980 - 1000^oC испарение основного количества магния и хлористого магния, что позволяет сократить время высокотемпературной выдержки и повысить производительность процесса.

Внедрение предлагаемого способа в масштабах одного металлургического цеха позволит получить экономический эффект около 100 тыс. рублей в год за счет повышения производительности процесса. ТТТ1

Изобретение относится к сепарации титансодержащей реакционной массы путем нагрева блока реакционной массы, вакуумирования аппарата до остаточного давления 0,02 мм рт.ст., высокотемпературной выдержкой блока реакционной массы при 980 - 1000^oC. Сущность изобретения: вакуумирование ведут при достижении температуры блока 850 - 900^oC до остаточного давления 5 - 65 мм рт. ст. с последующим нагревом блока реакционной массы в указанном интервале давлений до температуры 980 - 1000^oC и при достижении этой температуры продолжают вакуумирование аппарата. 1 табл.

Способ сепарации титансодержащей реакционной массы, включающий нагрев блока реакционной массы, вакуумирование аппарата до остаточного давления 0,02 мм рт.ст. высокотемпературную выдержку блока реакционной массы при 980
1000^oС, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет сокращения времени высокотемпературной выдержки, вакуумирование ведут по достижении температуры блока 850 900^oС до остаточного давления 5 65 мм рт.ст. с последующим нагревом блока реакционной массы в указанном интервале давлений до температуры 980 1OOO^oC и по достижении этой температуры продолжают вакуумирование аппарата.