Способ автоматического регулирования процесса магний-термического восстановления титана Советский патент 1961 года по МПК C22B34/12 

Для KoiiTjDo.iH п автоматического управления магн1и терл1ичоского процесса восстановления титана в аппаратах периодического :icHCTiMi5i существует ряд сложных схем с большим количеством дорогостоягцих приборов. Например, в установке САВ-18 {КБ «Цветметавтоматика) контроль температуры реакции осуществляется многосиайной термопарой, помещаемой через отверстне в крыщку реторты. Максимально нагретый спай (зона реакции) термопары с э,1ектрон 1; го лскателя температуры ИТМ подключается на вход нотенциометра ЭПД-32. Применение многоспайной термопары, помещаемой в реторту, не д возможности контролировать температуру стенок реторты; кроме того, известный способ не позволяет интенсифицировать процесс, а схема регулирования ограничивает подачу продукта по давлению в реторте.

В предлагаемом способе автоматического регулирования процесса магнийтермического восстановления титана жидкость (четыреххлористый титан) подается по заданной программе расхода. Критерием нормального течения процесса является температура наружной стенки реторты, измеряемая в нескольких точках по высоте реторты с помощью наружных термопар. Поддержание температуры стенок реторты в заданных пределах осуществляется автоматически путем излгененил направления потока охлаждаюп,его воздуха относительно отдельных участков (поясов) реторты.

Предлагаемый способ значительно увеличивает производительность установки и повышает качество титана.

На фиг. 1 изображена принциииальная технологическая схема автоматического регулирования процесса; на фиг. 2 и 3 - принципиальная электрическая схема автоматического регулирования; на фиг. 4 -- схе№ 1356452

ма световой сигнализации; на фиг. 5 - схема управления подачей аргона; на фиг. 6 - схема регулирования темиературы в печи.

Отвод от реторты излишнего теила, образующегося в процессе реакции, осуществляется потоком воздуха, создаваемого вентилятором В. Система охлаждения реторты позволяет производить в каждый момент времени обдув той части реторты, в которой идет реакция и, следовательно, происходит наиболее интенсивное выделение тепла. С этой реторта условно разделена но высоте на пять цилиндрических поясов. На входном и выходном воздуховодах установлены поворотные заслон,ки, которые позволяют направить поток воздуха таким образо.м, чтобы обеспечить наиболее эффективный обдув одного из трех поясов возможного протекания реакции. Контроль температур в каждом поясе осуществляется термощупами /, 2, 3 и 4. 1{,чя )егулирования температу, ры в нижней части печи используется )г;1баритный электропн.ый 110;енцио.метр типа ПСР1-01.

Автоматический контроль и рег лирование температуры стенок реторты в ходе процесса, а также температуры в верхней и средней зона.х печи во время нагрева реторты, осуществляется шеститочечным электронным потенциометром ЭПП-09. Программирование расхода лчидкости, являющегося функцией от времени, производится с помощью программного задатчика ПД-35А и пиевматического клапана. Схема обес печивает также сигнализацию превышения давления в реторте сверх допустимых значений и автоматическое задание аргона при снижении давления в реторте ниже определяемой величины.

Для обеспечения возможности регулирования температуры в tieскольких точках в переключатель термопар прибора ЭПП-09 встраивается дополмительиый избирательный переключатель ПИ, контакты которого работают синхронно с соответствующими контактами переключателя термопар. К позициОНному регулятору добавляется 3-й диск с контактом.

Схема авто.матического регулирования температуры реторты работает следующим образом. В зависимости от того, какой термощуп в данное время подключен к входу прибора, в момент срабатывания исполнительного переключателя ИМ возбуждается соответствующее избира тельное реле }РП, . . ..4РП. Схема предусматривает отключение подачи жидкости при аварийном презышении температуры в поясах протекания реакции. При этом контакт 2Т° позициолного регулятора замыкается, реле 7РП срабатывает и включает электропневматический клапан 2ЭПК., который перекроет подачу командного воздуха к клапану. Одновременно н. з. контакт 7РП остановит синхронный двигатель программного задатчика. При снижении температуры на всех поясах ниже 7 мин. реле 7Р/7 обесточнтся, что приведет к восстановлению подачи жидкости.

Перевод схемы из положения «нагрев (Я) в положение «процесс (Я) осуществляется переключателем 1УП. При установке 1УП в положение Я схема управления щибера.ми отключается и подключаются цепи управления включением нагревателей верхней и средней зон. При згом термощупы находятся в отведенном от реторты положепии. 1-й и 4-й щупы используются как термопары для измерения и регулирования температуры в печи. В схеме регулирования температуры предус.мотрены световой указатель номера термощупа, подключаемого к потенциометру, сигнализация положения зон обдува и предельно допустимого давления в реторте.

Минимальный контакт электроконтак-тного манометра, через электропневматический клапа1{ 1ЭПК обе спсчквает автоматическую подачу

аргона в реторту при уменьшении давления в ней до оиределеннои величины. Универсальным переключателем ЗУП производится ручное переключение зон обдува.

Предмет и . о б р е т с н и я

Способ автоматического регулирования процесса магниитермичсского восстановления титана, при.менительио к аппаратам периодического действия с использованием электронны.х регулирующи.х потенциометров, термопар, релейно-механических систем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения повышения производительностп аппаратов и качества восстановительного титана, в качестве задающего параметра процесса используют повыщение температуры стенки реторты в зоне реакции, куда с по.мощью системы регулирования известного типа направляют поток охлаждаюи1его воздуха, причем исходный четыреххлористый титан подают по наперед заданной программе расхода.

ЗПИЛ-06

fiPZOH

йатчик Ытш

-W-I

:uc

/jrii

Г7 o/f,/ -/ T-s-i-

-Э.Т

Ьш

/с

9рГ,

,.;,й--|-AV

/...л L.:::. ,2Р

,,щ

1Г|,

- Л-jgjj L.j.j

(pUS.2

2ZOS2В2П

2УП Р -f

/я гя

4

И on

2УП

RTЗУП

тя 23 Р и

fev)2 KR /,„„„ ппг:;-

(риг.З

Фиг. 5