Реактор для получения металлического титана металлотермическим способом Советский патент 1959 года по МПК F27B5/12 C22B34/12 

Изобретение относится к конструкциям аппаратов для металлотерм,ического восстановления титана из его тетрахлорида.

В существующих аппаратах периодического действия титан, получающийся в виде губки, приваривается к стенкам реактора, а сам металл неоднороден по составу.

Предлагаемый аппарат позволяет получать более чистый металл и вести процесс непрерывно. Аппарат исключает образование титановой губки в виде монолита, приваривающегося к стенкам реактора, и повыщает производительность. Достигают это тем, что металл-восстановитель подают во вращающуюся ванну жидкого тетрахлорида титана в виде струй, размельчающихся в полете па капли. Выделяющееся в процессе реакции тепло используют на нагрев тетрахлорида титана до температуры кипения и на его испарение.

Предлагаемый аппарат (см. чертеж) состоит из обогреваемого питателя 1, реактора 2, представляющего собой цилиндр с коническим днищем и транспортирующего щнекового устройства 3, непрерывно извлекающего продукты реакции из реактора 2. Обогрев питателя производят при помощи разъемной электрической печи сопротивления 4.

Жидкий восстановитель подают в верхнее отделение питателя 5, снабженного трубой 6, укрепленной на горизонтальной перегородке 7. Через трубу 6 металл-восстановитель подают в камеру 8, которая постоянно полностью заполнена этим металлом. Через сменные сопла 9, вставляемые в перегородку 10, восстановитель поступает в реактор 2.

Применение демпферного устройства 11, состоящего из набора дисков с отверстиями диаметром в 3-15 раз превышающим диаметр отверстий истечения, обеспечивает непрерывность струи без опасности закупорки отверстий истечения продуктами реакции. Устройство // закреплено на перегородке 10.

М 124124

В пространство между перегородкой и верхним диском демпфера по трубе 12 подают аргон, давление которого выше, чем давление наров тетрахлорида титана в реакторе, вследствие чего исключается опасность контакта поверхностей сопел с парами тетрахлорида титана и зарастания отверстий продуктами реакции. Жидкий тетрахлорид непрерывно вводят в цилиндрическую часть реактора по патрубкам 13, тангенциально расположенным на уровне или ниже зеркала ванны тетрахлорида титана и непрерывно выводят через патрубок 14 в конической части реактора. Для обеспечения вывода жидкости, не содержандей твердых частиц, в конической части реактора предусмотрен защитный конус 15. Отвод тепла из ванны регулируют количеством образующихся паров тетрахлорида титана, скоростью подачи его в ванну, а также око-, ростью вращения последней, что исключает опасность приваривания титана к стенкам реактора и образование губки. Для уменьшения уноса паров тетрахлорида из реактора в верхней его части может быть предусмотрена водяная рубашка 16. Полученные гранулы через патрубок 17 непрерывно выводят из процесса при помощи транспортирующего шнекового устройства 3.

Предмет изобретения

Реактор для получения титана металлотермическим способом, о тли чающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности .процесса, в верхней части реактора вмонтирован питатель, выполненный в виде полого цилиндра с переливной трубой и набором сопел различного диаметра, расположенных в нижней части питателя.