Способ получения губчатого титана

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана. Способ позволяет достигнуть снижения затрат на изготовление оборудования и трудоемкости и повышения производительности процесса. Для этого способ получения губчатого титана включает монтаж аппарата восстановления с использованием реторты с ложным днищем, установку в аппарат металлического листа и опускание его на ложное днище, разогрев аппарата, загрузку магния и подачу тетрахлорида титана с периодическим сливом расплавленного хлорида магния из аппарата, вакуумную сепарацию и извлечение блока губчатого титана из реторты с возвратом металлического листа на процесс восстановления. При этом металлический лист устанавливают с возможностью свободного движения при монтаже аппарата на твердый конденсат и в процессе плавления конденсата при разогреве аппарата лист опускают на ложное днище.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана.

Известен способ получения губчатого титана (Титан. / Под ред. Гармата. - М. : Металлургия, 1983, с.374-377), включающий разогрев конденсата в реторте с ложным днищем, возвращенной с процесса вакуумной сепарации, слив хлорида магния, загрузку и подачу тетрахлорида титана на поверхность расплавленного магния и слив хлорида магния.

Недостатком данного способа является то, что нижняя часть блока загрязняется от шламовых включений и губчатый титан получается более низкого качества.

Известен способ получения губчатого титана (авт. свид. СССР 1365719, опубл. БИ N 19, 10.07.2000), включающий восстановление тетрахлорида титана металлическим магнием с периодическим сливом образующейся соли и термовакуумную очистку губчатого титана, причем после подачи 1-4% тетрахлорида титана на ложное днище аппарата восстановления опускают металлический лист, извлечение губчатого титана и листа металлического из реактора и возврат металлического листа снова на процесс восстановления.

Недостатком данного способа является то, что для опускания металлического листа необходимо использование специального устройства, использование которого в условиях высоких температур и присутствия в аппарате возгонов хлоридов титана очень затруднено. Такие причины приводят к частым поломкам устройства и тем самым к большим трудозатратам способа. Кроме того, дополнительное устройство приводит к материальным затратам на его изготовление.

Задача изобретения направлена на устранение недостатков прототипа. Технический результат направлен на снижение затрат на изготовление оборудования, на снижение трудоемкости и повышение производительности способа.

Технический результат достигается тем, что в способе получения губчатого титана, включающем монтаж аппарата восстановления с использованием реторты с ложным днищем, установку в аппарат металлического листа с опусканием его на ложное днище, разогрев аппарата, загрузку магния и подачу тетрахлорида титана с периодическим сливом расплавленного хлорида магния из аппарата, вакуумную сепарацию губчатого титана с образованием конденсата, извлечение блока губчатого титана и листа из реторты с возвратом металлического листа на процесс восстановления, новым является то, что металлический лист устанавливают с возможностью свободного движения на твердый конденсат при монтаже аппарата и опускают его на ложное днище в процессе плавления конденсата при разогреве аппарата.

Осуществление данного способа ведения процесса восстановления с помощью установки листа на твердый конденсат позволяет значительно снизить затраты и повысить производительность работы аппарата восстановления.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе получения губчатого титана, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Пример осуществления способа.

Лист из нержавеющей стали готовят на отдельном стенде или используют повторно после отделения от блока губки при извлечении его из реторты.

Реторта с ложным днищем после проведения процесса вакуумной сепарации с магниевым конденсатом поступает на процесс восстановления. Монтируют аппарат восстановления, установив на твердый магниевый конденсат лист, устанавливают крышку, приваривают сливное устройство, герметизируют аппарат и устанавливают в шахтную печь. Разогревают аппарат до 820^oС, при этом конденсатный магний плавится и лист свободно опускается на ложное днище, отделяя шлам и твердые взвеси от магния. Доливают магний в количестве 2200 кг и начинают подавать тетрахлорид титана со скоростью подачи 240 кг/ч. В процесса реакции образующийся хлорид магния периодически сливают. По окончании процесса восстановления аппарат с реакционной массой монтируют на последующий процесс термовакуумной сепарации, после охлаждения аппарата блок губчатого титана извлекают из реторты обычным порядком, лист снимают с поверхности донной части блока губчатого титана и используют в дальнейшем с той же целью.

Формула изобретения

Способ получения губчатого титана, включающий монтаж аппарата восстановления с использованием реторты с ложным днищем, установку в аппарат металлического листа с опусканием его на ложное днище, разогрев аппарата, загрузку магния и подачу тетрахлорида титана с периодическим сливом расплавленного хлорида магния из аппарата, вакуумную сепарацию губчатого титана с образованием конденсата, извлечение блока губчатого титана и листа из реторты с возвратом металлического листа на процесс восстановления, отличающийся тем, что металлический лист устанавливают с возможностью свободного движения на твердый конденсат при монтаже аппарата и опускают его на ложное днище в процессе плавления конденсата при разогреве аппарата.