×
18.05.2019
219.017.5507

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ТИТАНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02202638
Дата охранного документа
20.04.2003
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана. Способ получения губчатого титана, включает заливку в аппарат расплавленного магния, непрерывную подачу тетрахлорида титана, проведение процесса восстановления тетрахлорида титана магнием, охлаждение аппарата в зоне реакции путем подвода воздуха и отвода нагретого воздуха из печи, подогрев нижней зоны аппарата, слив полученной соли хлорида магния. Согласно изобретению охлаждение аппарата осуществляют непрерывно в течение всего процесса восстановления, а подогрев нижней зоны аппарата производят нагретым воздухом, отводимым из печи через нижний коллектор, причем воздух поступает на обогрев сверху вниз за счет перепада давления. Кроме того, для подачи воздуха и вывода его из печи поддерживают перепад давления в верхнем и нижнем коллекторах 4,9-49 кПа, а скорость отвода воздуха через нижний коллектор печи составляет не более 3000 нм/ч. Изобретение позволяет снизить потребление электроэнергии за счет перераспределения тепла. 2 з.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

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

Процесс восстановления тетрахлорида титана магнием является экзотермическим процессом, т.е. идет с выделением тепла. Если не принять соответствующих мер по отводу избыточного тепла, то в аппарате восстановления могут развиться температуры выше 900oС, при которых возможен прогар аппарата и загрязнение губчатого титана железом. Для предотвращения нежелательных последствий реторту с внешней стороны необходимо обдувать воздухом.

Известен способ получения губчатого титана, включающий заливку в аппарат расплавленного магния, подачу тетрахлорида титана на поверхность магния и проведение процесса восстановления при обдуве его стенок аппарата воздухом через фурмы в футеровке печи. Тепло отводят по уровням горизонтально, охлаждая те зоны, где идет процесс восстановления (см. кн. Металлургия титана. Мальшин В. М., Завадовская В.Н., Пампушко Н.А. - М.: Металлургия, 1991 г. - С. 136-137).

При использовании крупногабаритных аппаратов производительностью 4-5 тонн зона реакции находится далеко от зоны разделения магния и хлорида магния и от слива хлорида магния из аппарата. Поэтому ту часть аппарата, которая находится ниже зоны реакции, для поддержания сливаемых хлоридов в расплавленном состоянии приходится подогревать, используя электронагреватели, установленные в шахте электропечи (кн. Металлургия титана. Гармата В.А. и др. - М. : Металлургия, 1967, с. 242). Это приводит к повышенному расходу электроэнергии.

Известен способ получения губчатого титана (авт.свид. СССР 1471580, опубл. 10.07.2000 г., БИ 19), взятый в качестве прототипа и включающий заливку магния в аппарат, непрерывную загрузку тетрахлорида титана с определенной скоростью на поверхность металлического магния и проведение процесса восстановления с образованием губчатого титана и хлорида магния, который периодически сливают из аппарата. В процессе реакции выделяется тепло, которое отводят от стенки аппарата восстановления путем подвода через коллектор воздуха, обдув аппарата и отвод горячего воздуха из печи. Причем в коллекторе в процессе отвода горячего воздуха создают и поддерживают разрежение, равное 19,6-78,4 Па (0,0196-0,78 кПа).

Недостатком данного способа получения губчатого титана является то, что в процессе проведения процесса восстановления выделение тепла осуществляется только в зоне реакции, а в остальных, особенно в нижней зоне аппарата там, где происходит разделение магния и хлорида магния и слив хлористой соли, необходим подогрев аппарата до температуры, необходимой для поддержания магния и соли в расплавленном состоянии. Что приводит к неразумному расходу электроэнергии.

Техническим результатом изобретения является снижение потребления электроэнергии за счет перераспределения тепла.

Технический результат достигается тем, что в способе получения губчатого титана, включающем заливку в аппарат расплавленного магния, подачу тетрахлорида титана, проведение процесса восстановления тетрахлорида титана магнием, охлаждение аппарата в зоне реакции путем подвода воздуха к стенке аппарата через фурмы, подведенные к верхнему коллектору, и отвода нагретого воздуха из печи, слив полученной соли хлорида магния, новым является то, что охлаждение аппарата в зоне реакции осуществляют непрерывно и процесс восстановления ведут с подогревом нижней зоны аппарата нагретым воздухом, отводимым из печи через фурмы, подведенные к нижнему коллектору, при этом воздух подают сверху вниз за счет перепада давления.

Кроме того, для подачи воздуха и вывода его из печи поддерживают перепад давления в верхнем и нижнем коллекторе 4,9-49 кПа.

Кроме того, скорость отвода воздуха через нижний коллектор печи составляет не более 3000 нм3/ч.

Предложенный режим непрерывного подвода воздуха к аппарату и подогрев нижней зоны аппарата за счет тепла, отводимого от верхней зоны реакции, позволяет снизить затраты на подогрев аппарата от внешних источников энергии, тем самым значительно упростить охлаждение аппарата и снизить затраты на электроэнергию.

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, позволил 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.

Аппарат восстановления устанавливают в печь, подключают к линии аргона и подачи тетрахлорида титана, затем включают электронагреватели. Производят нагрев аппарата до 800oС, заливают восстановитель - магний в количестве 5000 кг и подают тетрахлорид титана со скоростью 300-340 кг/час. Из аппарата периодически сливают хлорид магния. В процессе восстановления на 1 кг получаемой губки выделяется примерно 1500 ккал тепла, которое необходимо отводить. Отвод тепла от стенки аппарата осуществляют непрерывно в течение всего процесса подачи тетрахлорида титана в аппарат путем подачи воздуха через фурмы печи. Расположенные на одной высоте, фурмы подсоединены к коллектору, приваренному к кожуху печи, и соединены с общим магистральным коллектором для группы печей. Между коллектором печи и магистральным коллектором установлен дымосос с системой шиберов, например, марки ВДН-9, при включении которого производят подбор положения ограничительных шиберов. За счет созданного перепада давления, равного 4,9-49 кПа в верхнем и нижнем коллекторах, подсоединенных к верхнему и нижнему поясу фурм печи, горячий воздух из печи уходит с оптимальной скоростью, не превышающей 3000 нм3/ч в нижнюю часть печи, чем достигается требуемый съем тепла с поверхности аппарата восстановления и подвод тепла к нижней зоне аппарата.

Это позволит исключить потери тепла, создает возможность его утилизации. В результате в нижней зоне отключаются электрические нагреватели и за счет этого происходит экономия электрической энергии.

1.Способполучениягубчатоготитана,включающийзаливкуваппаратрасплавленногомагния,подачутетрахлоридатитана,проведениепроцессавосстановлениятетрахлоридатитанамагнием,охлаждениеаппаратавзонереакциипутемподводавоздухакстенкеаппаратачерезфурмы,подведенныекверхнемуколлектору,иотводанагретоговоздухаизпечи,сливполученнойсоли,отличающийсятем,чтоохлаждениеаппаратавзонереакцииосуществляютнепрерывноипроцессвосстановленияведутсподогревомнижнейзоныаппаратанагретымвоздухом,отводимымизпечичерезфурмы,подведенныекнижнемуколлектору,приэтомнагретыйвоздухподаютсверхувниззасчетперепададавления.12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтодляподачивоздухаивыводаегоизпечиподдерживаютперепаддавлениявверхнеминижнемколлекторах4,9-49кПа.23.Способпоп.1,отличающийсятем,чтоскоростьотводавоздухачерезнижнийколлекторпечисоставляетнеболее3000нм/ч.3
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 22 items.
20.02.2019
№219.016.c464

Способ получения хлоридов тугоплавких металлов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам и устройствам для получения хлоридов тугоплавких металлов путем хлорирования в расплаве хлористых солей. Предложен способ получения хлоридов тугоплавких металлов, включающий хлорирование путем заливки расплава хлоридов щелочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02172785
Дата охранного документа: 27.08.2001
20.02.2019
№219.016.c465

Способ получения противогололедного препарата

Изобретение относится к способам получения материалов для нанесения на поверхность с целью предотвращения или уменьшения налипания на нее льда, тумана или воды, для нанесения материалов на поверхности с целью предотвращения обледенения или для оттаивания. Предложен способ получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02172331
Дата охранного документа: 20.08.2001
20.02.2019
№219.016.c499

Способ обезвреживания хлорсодержащих газов магниевого производства

Задачей изобретения является устранение недостатков и повышение надежности процесса конверсии хлора в хлорид водорода. Способ обезвреживания хлорсодержащих газов магниевого производства включает смешивание хлорсодержащих газов с воздухом с получением хлоровоздушной смеси, подачу смеси в факел...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02166008
Дата охранного документа: 27.04.2001
15.03.2019
№219.016.e15e

Способ обезвреживания гипохлоритного раствора

Изобретение относится к способам переработки растворов, содержащих гипохлорит кальция. Способ обезвреживания гипохлоритного раствора включает нагревание раствора топочными газами, в качестве которых используют смесь, полученную в процессе сжигания природного газа в хлоре при соотношении хлор :...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02172716
Дата охранного документа: 27.08.2001
29.03.2019
№219.016.f07c

Способ вакуумной сепарации губчатого титана и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам и устройствам для получения губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана с последующей вакуумной сепарацией титановой губки. Технический результат проявляется в увеличении срока службы аппарата,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02220215
Дата охранного документа: 27.12.2003
29.03.2019
№219.016.f83a

Способ получения пентаоксида ванадия

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении пентаоксида ванадия из окситрихлорида ванадия - побочного продукта производства губчатого титана. Способ получения пентаоксида ванадия включает разложение окситрихлорида ванадия в щелочном растворе, введение в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02175990
Дата охранного документа: 20.11.2001
10.04.2019
№219.017.0a36

Способ подготовки хлормагниевого сырья к электролизу

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам подготовки хлормагниевого сырья к процессу получения магния и хлора электролизом расплавленных солей. Предложенный способ включает плавление частично обезвоженного хлормагниевого сырья в токе хлорида водорода,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02175998
Дата охранного документа: 20.11.2001
10.04.2019
№219.017.0a5b

Титансодержащая шихта для хлорирования (варианты) и способ ее приготовления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к подготовке сырья для хлорирования. Техническим результатом является повышение извлечения титана из шихты. Титансодержащая шихта для хлорирования, включающая титановый шлак и углеродсодержащий материал, имеющие в своем составе воду и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165469
Дата охранного документа: 20.04.2001
19.04.2019
№219.017.2d54

Способ получения губчатого титана и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению губчатого титана. Предложен способ и устройство для получения губчатого титана. Способ включает монтаж аппарата восстановления, расплавление и слив конденсата, загрузку магния, подачу тетрахлорида титана в реторту-реактор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02238343
Дата охранного документа: 20.10.2004
19.04.2019
№219.017.2d87

Титансодержащая шихта для хлорирования

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к металлургии титана, а именно к составу титансодержащей шихты для процесса хлорирования в расплаве хлористых солей. Технический результат заключается в снижении затрат на производство тетрахлорида титана. В титансодержащей шихте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02220216
Дата охранного документа: 27.12.2003
Showing 1-10 of 15 items.
20.02.2019
№219.016.c464

Способ получения хлоридов тугоплавких металлов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам и устройствам для получения хлоридов тугоплавких металлов путем хлорирования в расплаве хлористых солей. Предложен способ получения хлоридов тугоплавких металлов, включающий хлорирование путем заливки расплава хлоридов щелочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02172785
Дата охранного документа: 27.08.2001
20.02.2019
№219.016.c465

Способ получения противогололедного препарата

Изобретение относится к способам получения материалов для нанесения на поверхность с целью предотвращения или уменьшения налипания на нее льда, тумана или воды, для нанесения материалов на поверхности с целью предотвращения обледенения или для оттаивания. Предложен способ получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02172331
Дата охранного документа: 20.08.2001
20.02.2019
№219.016.c499

Способ обезвреживания хлорсодержащих газов магниевого производства

Задачей изобретения является устранение недостатков и повышение надежности процесса конверсии хлора в хлорид водорода. Способ обезвреживания хлорсодержащих газов магниевого производства включает смешивание хлорсодержащих газов с воздухом с получением хлоровоздушной смеси, подачу смеси в факел...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02166008
Дата охранного документа: 27.04.2001
15.03.2019
№219.016.e15e

Способ обезвреживания гипохлоритного раствора

Изобретение относится к способам переработки растворов, содержащих гипохлорит кальция. Способ обезвреживания гипохлоритного раствора включает нагревание раствора топочными газами, в качестве которых используют смесь, полученную в процессе сжигания природного газа в хлоре при соотношении хлор :...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02172716
Дата охранного документа: 27.08.2001
29.03.2019
№219.016.f07c

Способ вакуумной сепарации губчатого титана и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам и устройствам для получения губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана с последующей вакуумной сепарацией титановой губки. Технический результат проявляется в увеличении срока службы аппарата,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02220215
Дата охранного документа: 27.12.2003
10.04.2019
№219.017.0a5b

Титансодержащая шихта для хлорирования (варианты) и способ ее приготовления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к подготовке сырья для хлорирования. Техническим результатом является повышение извлечения титана из шихты. Титансодержащая шихта для хлорирования, включающая титановый шлак и углеродсодержащий материал, имеющие в своем составе воду и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165469
Дата охранного документа: 20.04.2001
19.04.2019
№219.017.2d54

Способ получения губчатого титана и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению губчатого титана. Предложен способ и устройство для получения губчатого титана. Способ включает монтаж аппарата восстановления, расплавление и слив конденсата, загрузку магния, подачу тетрахлорида титана в реторту-реактор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02238343
Дата охранного документа: 20.10.2004
19.04.2019
№219.017.34ea

Способ охлаждения аппарата вакуумной сепарации и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам и устройствам для получения губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана с последующей вакуумной сепарацией титановой губки, а именно к охлаждению аппарата вакуумной сепарации. В способе охлаждения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02190676
Дата охранного документа: 10.10.2002
18.05.2019
№219.017.549f

Способ охлаждения аппарата вакуумной сепарации и устройство для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам и устройствам для получения губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана с последующей вакуумной сепарацией титана. Предложен способ, включающий установку аппарата в емкость, подачу жидкости и воздуха...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02240370
Дата охранного документа: 20.11.2004
09.06.2019
№219.017.800c

Устройство для хлорирования титансодержащего сырья в расплаве хлоридов металлов

Использование: изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для хлорирования титансодержащего сырья в расплаве хлоридов металлов. Сущность: устройство для хлорирования титансодержащего сырья в расплаве хлоридов содержит футерованную шахту 1, разделенную на камеру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165567
Дата охранного документа: 20.04.2001
+ добавить свой РИД