19.04.2019
219.017.31d4

ВАКУУМНАЯ ШАХТНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ВАКУУМ-ТЕРМИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения лития вакуум-термическим методом при использовании вакуумной шахтной электропечи сопротивления в режиме совмещенного процесса синтез - восстановление - конденсация. Вакуумная шахтная электропечь сопротивления имеет цилиндрическую форму и соединена с блоком питания через блок управления. Печь содержит установленную в ее внутреннем пространстве реторту с размещенным внутри нее олундовым тиглем для шихты, расположенные по торцам верхнюю съемную и нижнюю футерованные крышки, футерованные боковые стенки с нагревательными элементами и датчиком температуры, вакуумный и форвакуумный насосы. Упомянутый тигель герметично перекрыт по верхнему торцу коническим конденсатором с отверстием в вершине для установки над конденсатором кристаллизатора с системой охлаждения, причем конденсатор и кристаллизатор закреплены в верхней съемной крышке, а диффузионный вакуумный и форвакуумный насосы последовательно соединены через нижнюю крышку с внутренним пространством печи. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции системы получения металлического лития, повышение производительности устройства, а также обеспечение возможности создания необходимого разрежения в рабочем пространстве устройства без использования дорогостоящего инертного газа. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения лития вакуум-термическим методом при использовании вакуумной шахтной электропечи сопротивления в режиме совмещенного процесса (синтез - восстановление) - конденсация.

Известно устройство для получения лития путем алюминотермического восстановления моноалюмината лития в вакууме, содержащее печь с вертикально установленной в ней ретортой, имеющей зону восстановления и зону конденсации, а также приемник расплавленного металла (SU 1543844 А, от 13.05.1988).

Известное устройство работает следующим образом. Исходным продуктом для восстановления служит моноалюминат лития, который смешивают с алюминиевым порошком, брикетируют, помещают в вертикальную реторту и нагревают в вакууме. Пары лития конденсируются в конденсаторе в твердом виде, а затем сплавляются в металлоприемник.

К недостаткам устройства относится необходимость переплавки полученного конденсата лития в контейнер, находящийся в зоне восстановления, что требует значительного охлаждения реторты и вызывает повышенный расход энергии и наличие экологических проблем, связанных с пылением при работе с тонкодисперсными материалами.

Ближайшим аналогом предложенного изобретения является устройство для получения лития, содержащее печь с вертикально установленной в ней, по крайней мере, одной ретортой, имеющей зону нагрева и зону конденсации и подсоединенной к системам вакуумирования и циркуляции хладагента, при этом зона конденсации сообщена с емкостью для сбора металла (RU 2205240 С1, опублик. 27.05.2003, C22B 26/12).

К недостаткам этого устройства следует отнести сложную конструкцию системы получения лития в слитках, потенциальную возможность загрязнения получаемого лития посторонними примесями, поступающими, например, из материала реторты, а также довольно низкую производительность устройства.

В изобретении достигается технический результат, заключающийся в упрощении конструкции устройства для получения металлического лития, повышении производительности устройства, а также в обеспечении возможности создания необходимого разрежения в рабочем пространстве устройства без использования дорогостоящего инертного газа.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

Вакуумная шахтная электропечь сопротивления для вакуум-термического получения лития имеет цилиндрическую форму. Во внутреннем пространстве электропечи установлена реторта, внутри которой находится олундовый тигель для размещения шихты. Электропечь снабжена по торцам верхней съемной и нижней футерованными крышками. Боковые стенки электропечи снабжены футеровкой с нагревательными элементами и датчиком температуры.

Реторта герметично перекрыта по верхнему торцу коническим конденсатором с отверстием в вершине, над которым установлен кристаллизатор.

К кристаллизатору подведена система охлаждения. Конденсатор и кристаллизатор закреплены в верхней съемной крышке. Внутреннее пространство электропечи через нижнюю крышку подсоединено к последовательно соединенным диффузионному вакуумному и форвакуумному насосам. Электропечь соединена через блок управления с блоком питания.

Упрощение конструкции и повышение производительности устройства для получения металлического лития достигается за счет того, что исключаются элементы, связанные со стадией расплавления полученного металлического лития.

Возможность создания необходимого разрежения в рабочем пространстве устройства без использования дорогостоящего инертного газа достигается одновременной работой системы форвакуумного и диффузионного насосов, создающих ваккум.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен схематически общий вид вакуумной шахтной электропечи сопротивления для вакуум-термического получения лития.

Во внутреннем реакционном пространстве 1 электропечи, имеющей цилиндрическую форму, установлена реторта 2, внутри которой установлен олундовый тигель 3 с размещаемой в нем шихтой. Электропечь снабжена по торцам нижней и верхней съемной футерованными крышками 4 и 5 соответственно. Боковые стенки электропечи снабжены футеровкой 6 с нагревательными элементами и датчиком 7 температуры, служащим для управления процессом работы печи в режиме нагрева - охлаждения.

Тигель 3 герметично перекрыт по верхнему торцу коническим конденсатором 8 с отверстием в вершине, над которым установлен кристаллизатор 9.

К кристаллизатору 9 подведена система 10 охлаждения. Конденсатор 8 и кристаллизатор 9 закреплены в верхней крышке 5, также герметизирующей реакционное пространство 1 печи.

Внутреннее пространство 1 электропечи через нижнюю крышку 4 подсоединено к последовательно соединенным диффузионному вакуумному и форвакуумному насосам 11, 12 соответственно. Кроме того, нижняя крышка 4 служит для закладки футеровки 6 стенок печи.

Электропечь соединена через блок 13 управления с блоком 14 питания.

Получение лития с помощью вакуумной шахтной электропечи сопротивления осуществляют следующим образом.

Готовят исходную смесь (шихту), содержащую гидроксоалюминат лития - 45-50, карбонат лития - 20-25, алюминиевый порошок - остальное.

Для вакуум-термического получения лития используют вакуумную шахтную электропечь сопротивления, имеющую цилиндрическую форму.

Приготовленную шихту брикетируют в пресс-форме и полученные брикеты загружают в олундовый тигель 3.

Тигель 3, с имеющейся в нем шихтой, устанавливают во внутреннее реакционное пространство 1 электропечи внутри реторты 2.

В реакционном пространстве 1 создают вакуум до давления остаточных газов 100-150 Па с помощью одновременной работы диффузионного вакуумного насоса 11 и форвакуумного насоса 12.

Затем проводят равномерный нагрев шихты до температуры, при которой происходит синтез алюминатов лития, т.е. до температуры, равной 600-650°С.

При синтезе происходит соединение гидроксоалюмината лития с карбонатом лития с получением богатого по литию пятилитиевого алюмината, что значительно облегчает выход паров лития на второй стадии проведения способа.

При этой температуре смесь выдерживают до окончания процесса в течение 1-1,5 часов.

После этого производят нагрев синтезированной смеси до температуры 1000-1150°С, при которой происходит ее восстановление до металлического лития, и выдерживают при этой температуре в течение 1-4 часов до окончания восстановления и получения металлического лития в виде конденсата в конденсаторе 8.

В процессе восстановления пары лития из реакционного пространства 1 печи поступают в конденсатор 8 и через отверстие в нем осаждаются на кристаллизаторе 9, к которому подведена система 10 охлаждения.

Полученный конденсат охлаждают в кристаллизаторе 9 с помощью системы 10 до комнатной температуры и извлекают из электропечи.

В предложенном устройстве повышается производительность устройства при одновременном упрощении конструкции и выход металлического лития достигает 95-97%.

Вакуумная шахтная электропечь сопротивления для вакуум-термического получения лития, имеющая цилиндрическую форму и соединенная с блоком питания через блок управления, содержащая установленную в ее внутреннем пространстве реторту с размещенным внутри нее олундовым тиглем для шихты, расположенные по торцам верхнюю съемную и нижнюю футерованные крышки, футерованные боковые стенки с нагревательными элементами и датчиком температуры, вакуумный и форвакуумный насосы, при этом упомянутый тигель герметично перекрыт по верхнему торцу коническим конденсатором с отверстием в вершине для установки над конденсатором кристаллизатора с системой охлаждения, причем конденсатор и кристаллизатор закреплены в верхней съемной крышке, а диффузионный вакуумный и форвакуумный насосы последовательно соединены через нижнюю крышку с внутренним пространством печи.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 29 items.
10.01.2013
№216.012.17d8

Устройство для пайки режущего элемента к державке

Изобретение может быть использовано для производства режущих инструментов, таких как сверла, резцы, фрезы и подобные инструменты, технология изготовления которых предусматривает закрепление режущих элементов на державке методом пайки. На нижнем и верхнем концах стойки смонтированы нижний и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471596
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.01.2013
№216.012.2131

Радиопоглощающий феррит

Изобретение относится к технологии радиопоглощающих ферритов, которые находят все более широкое применение в производстве безэховых камер, обеспечивающих исключение отражения радиоволн от стен камеры. Повышение радиопоглощающих свойств феррита в интервале частот от 30 МГц до 1000 МГц....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473998
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2a00

Направляющий инструмент стана винтовой прокатки

Изобретение предназначено для уменьшения габаритов станины и упрощения настройки направляющего инструмента в оборудовании станов винтовой прокатки, используемых для производства трубчатых изделий, деформирования сплошной заготовки и т.д. Направляющий инструмент включает раму, закрепленную на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476279
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a0e

Способ прессования порошковых материалов с лиофобной жидкостью и устройство для его осуществления

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам прессования порошковых материалов в присутствии жидкости. В пресс-форму, содержащую матрицу и верхний и нижний пуансоны, засыпают пластифицированный порошок. Перед началом прессования со стороны верхнего пуансона подают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476293
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b44

Способ выплавки стали в дуговой печи

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам выплавки стали в электропечах с погруженными в шлаковый расплав расходуемыми графитовыми электродами при непрерывной подаче металлизованных окатышей в шлаковый расплав одновременно с углеродсодержащим материалом, газом через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476603
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b54

Способ обработки сплавов титан-никель с содержанием никеля 49-51 ат.% с эффектом памяти формы и обратимым эффектом памяти формы (варианты)

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термомеханической обработке сплавов с памятью формы на основе никелида титана. Заявлен способ обработки сплавов титан-никель с содержанием никеля 49-51 ат.% с эффектом памяти формы и обратимым эффектом памяти формы (варианты). Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476619
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.03.2013
№216.012.3131

Термостойкий литейный алюминиевый сплав

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления отливок, предназначенных для получения деталей ответственного назначения, работающих под действием высоких нагрузок при температурах до 300-350°С, автомобильных двигателей, деталей водозаборной арматуры,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478131
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.05.2013
№216.012.4486

Способ электроплавки стали в дуговой печи

Изобретение относится к области металлургии, а конкретнее к области электрометаллургии стали. Способ включает подачу металлизованных окатышей через осевые отверстия в графитовых электродах в шлаковый расплав подэлектродной зоны ванны печи. Совместно с металлизованными окатышами в шлаковый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483119
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.03.2019
№219.016.e7a7

Способ изготовления медицинской маски

Изобретение относится к изготовлению медицинских масок и направлено на использование нанотехнологии для индивидуальной эффективной бактерицидной защиты, а именно оперативному получению коллоидного раствора наночастиц серебра в воде с одновременной пропиткой в нем тканевых заготовок масок....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002426484
Дата охранного документа: 20.08.2011
20.03.2019
№219.016.e907

Способ повышения достоверности и информативности результатов неразрушающего контроля

Использование: для неразрушающего контроля объектов. Сущность: заключается в том, что для повышения достоверности и информативности результатов неразрушающего контроля осуществляют определение характеристик дефектов путем сравнения экспериментальных значений температурных полей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002434228
Дата охранного документа: 20.11.2011
Showing 1-10 of 20 items.
20.12.2013
№216.012.8d5c

Совмещенный карботермический способ получения кальция из карбоната

Изобретение относится к металлургии, а именно к способу получения кальция, в режиме совмещенного карботермического восстановления карбоната кальция в вакууме. Способ включает приготовление шихты из карбоната кальция, преимущественно из химически осажденного мела или высококачественных отсевов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501871
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.02.2014
№216.012.a25b

Способ вскрытия перовскитового концентрата

Изобретение относится к металлургии и касается способа вскрытия перовскитового концентрата в вакууме. Способ включает карботермическую обработку в вакууме. При этом перед карботермической обработкой готовят шихту, состоящую из перовскитового концентрата и углеродосодержащего материала в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507278
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.11.2014
№216.013.0765

Способ переработки сульфидного никелевого сырья

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности никеля, и может быть использовано для переработки сульфидного никелевого сырья, в том числе концентратов и файнштейнов, содержащих в качестве примесей медь и кобальт, с получением чистых металлов или их солей. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533294
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.01.2015
№216.013.20ea

Способ получения оксидной шихты, пригодной для производства цветных кристаллов корунда

Изобретение относится к способу получения оксидной шихты, пригодной для производства цветных кристаллов корунда, включающему анодное растворение сплава на основе алюминия высокой чистоты в водном растворе, содержащем катионы , Na или их смеси, отделение гидроксильного осадка, его промывку и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539874
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.06.2015
№216.013.507b

Датчик измерения механических напряжений

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой датчик механических напряжений. Датчик включает прямоугольную пластину из полимерного материала, на верхней поверхности которой сделано углубление, в котором помещается детектор, при этом внутри прямоугольной пластины вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552124
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.01.2016
№216.013.a041

Установка для металлотермического восстановления щелочно-земельных металлов

Изобретение относится к металлургии. Установка включает реакционную камеру, с противоположных сторон которой расположены камера загрузки сырьевых брикетов и камера разгрузки обработанных брикетов. Теплоизоляционный корпус реакционной камеры соединен с первым механизмом вертикального перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572667
Дата охранного документа: 20.01.2016
13.01.2017
№217.015.7e29

Способ получения постоянных магнитов на основе сплавов редкоземельных металлов с железом и азотом

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам изготовления постоянных магнитов из магнитотвердых материалов, на основе соединений редкоземельных металлов и может быть использовано в электротехнической, автомобильной, приборостроительной и других областях промышленности. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601149
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.863f

Способ получения сплава неодим-железо и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электролитическому получению сплавов. Получают сплав неодим-железо, содержащий 78-96 мас.% неодима. В электролизер загружают оксид неодима, железо в виде стружки, расплав солевой смеси в качестве электролита через загрузочный карман, в котором устанавливают температуру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603408
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.b447

Термостойкая ткань из полимерных волокон и изделие, выполненное из этой ткани

Группа изобретений относится к текстильной промышленности, в частности к производству защитной одежды специального назначения. Термостойкая ткань образована переплетением основных и уточных нитей комбинированным полотняным переплетением, по основе основным репсом и по утку уточным репсом. Ткань...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614002
Дата охранного документа: 22.03.2017
26.08.2017
№217.015.e130

Способ очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов от железа включает по крайней мере один этап электрохимической очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов. Электрохимическую очистку проводят при рН 1,0-3,0, катодной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625470
Дата охранного документа: 14.07.2017

Похожие РИД в системе