Узел слива расплава аппарата восстановления для получения губчатого титана

 

Изобретение относится к металлургии титана, в частности к узлу слива расплава аппарата восстановления для получения губчатого титана, содержащему запорное устройство, трубу с фланцем, донный патрубок реторты аппарата восстановления. Сущность: узел снабжен кольцом, расположенным между фланцем трубы и донным патрубком и приваренным к фланцу, при этом диаметр кольца равен диаметру донного патрубка; при этом соотношение диаметров фланца и кольца составляет 1:(1,0-1,2), отношение высоты кольца к высоте донного патрубка составляет 1:(1,7-3,3). 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к магниетермическому производству губчатого титана.

В отечественном магниетермическом производстве губчатого титана в аппаратах периодического действия применяют узел слива сливное устройство. Известны конструкции аппаратов со сливными устройствами, проведенные в книгах А. В. Гармата и др. Титан. М. Металлургия, 1983, с.370-379; М.К. Байбеков и др. Магниетермическое производство губчатого титана. М. Металлургия, 1984, с.31.

Известно сливное устройство, включающее запорное устройство, сливную трубу с фланцем, прикрепляемым к фланцу донного патрубка.

Недостатком сливного устройства является необходимость его ручного демонтажа от реторты кислородной или дуговой резкой по соединению фланец сливной трубы фланец донного патрубка. Некачественное срезание сливного устройства приводит к выходу из строя фланцев. Уменьшение толщины фланцев или их деформация в результате этой операции не допускается и является причиной выбраковки сливного устройства, увеличения удельного расхода металла на 1 т губчатого титана.

Известен узел слива (прототип), состоящий из запорного устройства, трубы, подсоединенной к донному патрубку реторты аппарата восстановления с помощью фланцев, во фланце трубы имеется сливное отверстие [1] Недостатком устройства является ручной демонтаж (срезание) сливного устройства с помощью кислородной или дуговой резки по соединению фланцев трубы донного патрубка.

Такое срезание приводит к выводу из строя фланцев из-за их деформации или уменьшения толщины, что является причиной выбраковки сливных устройств, увеличения удельного расхода металла на 1 т титана губчатого.

Изобретение позволит снизить удельные нормы расхода металла на 1 т губчатого титана и механизировать операцию срезания сливного устройства.

Это достигается за счет того, что узел слива расплава аппарата восстановления для получения губчатого титана, включающий запорное устройство, трубу с фланцем, донный патрубок реторты аппарата восстановления, дополнительно снабжен кольцом, расположенным между фланцем трубы и донным патрубком и приваренным к фланцу, диаметр кольца равен диаметру донного патрубка, а соотношение диаметров фланца и кольца составляет 1:(1,0-1,2), отношение высоты кольца к высоте донного патрубка составляет 1:(1,7-3,3).

Снабжение узла слива расплава дополнительным кольцом позволяет перенести место его срезания на ровный участок трубы, по шву стыковой сварки, не касаясь фланца со сливным отверстием. В этом случае при неровном срезе есть возможность устранить дефекты подготовкой кромок стыкового шва. При использовании кольца операцию отрезания можно механизировать, применив отрезной станок с абразивным кругом, что снижает потери металла при резании.

На чертеже изображен узел слива расплава аппарата восстановления для получения губчатого титана.

Узел слива состоит из запорного устройства 1, трубы 2 с фланцем 3, в котором имеется сливное отверстие 4, кольца 5, приваренного к фланцу и к донному патрубку 6 реторты 7 аппарата восстановления.

Пример монтажа и демонтажа узла слива расплава. К трубе 2 (сталь 12Х18Н1ОТ) узла слива приваривается фланец 3 (сталь 12Х18Н1ОТ) со сливным отверстием 4; к фланцу приваривается кольцо с соотношением его диаметра к высоте, равном 1:(1,0-1,2).

Сливное отверстие 4 закрывается запорным устройством 1, после чего кольца 5 приваривается к донному патрубку 6 реторты 7 аппарата восстановления при соотношении высот кольца и донного патрубка равном 1:(1,7-3,3).

Смонтированный узел слива вместе с аппаратом восстановления помещается в печь восстановления. В аппарат загружают 5 т магния, в ходе процесса загружают до 12 т четырехлористого титана и через сливное устройство периодически сливается хлористый магний при 800-850^oC. По окончании процесса восстановления монтируется аппарат вакуумной сепарации и проводится процесс сепарации губчатого титана и магния и его хлорида. Затем аппарат вакуумной сепарации с губчатым титаном охлаждается и от его реторты 7 срезается сливное устройство в месте приварки кольца 5 к донному патрубку 6 с помощью отрезанного стакана с абразивным кругом.

При этом потери металла минимальные и не требуются дорогостоящие электроды для электродуговой резки нержавеющей стали.

Использование изобретения при производстве губчатого титана позволит сократить на 1 кг удельный расход дорогостоящей стали 12Х181ОТ на 1 т губчатого титана, механизировать трудоемкую операцию срезки сливного устройства.

Формула изобретения

1. Узел слива расплава аппарата восстановления для получения губчатого титана, содержащий запорное устройство, трубу с фланцем, донный патрубок реторты аппарата восстановления, отличающийся тем, что он снабжен кольцом, расположенным между фланцем трубы и донным патрубком и приваренным к фланцу, при этом диаметр кольца равен диаметру донного патрубка.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что соотношение диаметров фланца и кольца составляет 1 1,0 1,2 соответственно.

3. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что соотношение высот кольца и донного патрубка составляет 1 1,7 3,3 соответственно.