Способ переплава титановой губки или порошка и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2382092:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный вечерний металлургический институт (RU)
Группа изобретений относится к области цветной металлургии, в частности к способу переплава титановой губки или порошка и устройству для его осуществления, и может быть использовано при производстве титана. Способ переплава титановой губки или порошка заключается в том, что титановую губку или порошок подают непрерывно в вакууме в огнеупорный плавильный тигель. После расплавления излучением оптического квантового генератора большой плотности энергии - лазера - формируют титановый слиток, обеспечивая непрерывное отекание расплава титана в водоохлаждаемый кристаллизатор. Устройство содержит вакуумную камеру. В ней установлен бункер с титановой губкой или порошком, огнеупорный плавильный тигель, конвейер для непрерывной подачи титановой губки или порошка в огнеупорный плавильный тигель, оптический квантовый генератор большой плотности энергии - лазер для расплавления излучением титановой гибки или порошка и непрерывного отекания расплава титана в водоохлаждаемый кристаллизатор. Техническим результатом является уменьшение капитальных затрат на оборудование и снижение себестоимости титановых слитков. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при производстве титана.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому способу является способ переплава титановой губки или порошка в вакуумной дуговой печи, для чего из титановой губки или порошка прессуют расходуемый электрод, который помещают в вакуумную камеру, подключают к нему напряжение и переплавляют электрической дугой в кристаллизатор, получая титановые слитки (Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. - М.: Металлургия, 1998, c.753).
К недостаткам указанного способа следует отнести большие капитальные затраты на источник напряжения и оборудование для прессования расходуемого электрода.
Задачей изобретения является уменьшение капитальных затрат на оборудование и снижение себестоимости титановых слитков.
Поставленный технический результат достигается тем, что в способе переплава титановой губки или порошка, включающем подготовку титановой губки или порошка к переплаву, титановую губку или порошок непрерывно подают в огнеупорный плавильный тигель и расплавляют излучением оптического квантового генератора большой плотности энергии - лазера, а полученный расплав титана непрерывно стекает в водоохлаждаемый кристаллизатор, формируя готовый слиток. Устройство для переплава титановой губки или порошка содержит вакуумную камеру с установленным в ней бункером с титановой губкой или порошком, которые непрерывно конвейером подают в огнеупорный плавильный тигель и расплавляют излучением оптического квантового генератора большой плотности энергии - лазера, а полученный расплав титана непрерывно стекает в водоохлаждаемый кристаллизатор, формируя готовый слиток.
Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом, изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники, практически осуществимо в действующих цехах.
На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа, где
1 - вакуумная камера;
2 - бункер с титановой губкой или порошком;
3 - водоохлаждаемый кристаллизатор;
4 - огнеупорный плавильный тигель;
5 - конвейер;
6 - титановая губка или порошок;
7 - лазер;
8 - расплав титана;
9 - слиток титана;
10 - крышка загрузочного люка;
11 - соединительный патрубок.
Предлагаемый способ переплава титановой губки или порошка осуществляется следующим образом. В вакуумную камеру 1 помещают бункер 2 с кусковой титановой губкой или порошком, водоохлаждаемый кристаллизатор 3, огнеупорный (керамический) плавильный тигель 4, конвейер 5, с помощью которого титановую губку или порошок 6 подают в тигель, где расплавляют излучением оптического квантового генератора большой плотности энергии - лазера 7 (Физическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1990, том 2, с.549), и полученный расплав титана 8 непрерывно стекает в водоохлаждаемый кристаллизатор, формируя готовый слиток 9. Загрузку титановой губки или порошка в бункер производят через люк, закрывающийся крышкой 10. Камера 1 соединена патрубком 11 с вакуумной системой. Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяет переплавлять титановую губку или порошок с меньшими капитальными затратами и снизить себестоимость получения титановых слитков.
1. Способ переплава титановой губки или порошка, заключающийся в том, что титановую губку или порошок подают непрерывно в вакууме в огнеупорный плавильный тигель, расплавляют излучением оптического квантового генератора большой плотности энергии - лазера и формируют титановый слиток, обеспечивая непрерывное стекание расплава титана в водоохлаждаемый кристаллизатор.
2. Устройство для переплава титановой губки или порошка, содержащее вакуумную камеру, установленные в ней бункер с титановой губкой или порошком, огнеупорный плавильный тигель, конвейер для непрерывной подачи титановой губки или порошка в огнеупорный плавильный тигель, оптический квантовый генератор большой плотности энергии - лазер для расплавления излучением титановой гибки или порошка и непрерывного стекания расплава титана в водоохлаждаемый кристаллизатор для формирования титанового слитка.
