DE1040259B - Vorrichtung zur Herstellung von Titanmetall - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung von Titanmetall

Info

Publication number
DE1040259B
DE1040259B DEI10590A DEI0010590A DE1040259B DE 1040259 B DE1040259 B DE 1040259B DE I10590 A DEI10590 A DE I10590A DE I0010590 A DEI0010590 A DE I0010590A DE 1040259 B DE1040259 B DE 1040259B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
inner container
magnesium
reduction
electrolysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEI10590A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ishizuka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE1040259B publication Critical patent/DE1040259B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/129Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining metallic titanium from titanium compounds by dissociation, e.g. thermic dissociation of titanium tetraiodide, or by electrolysis or with the use of an electric arc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/1263Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining metallic titanium from titanium compounds, e.g. by reduction
    • C22B34/1268Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining metallic titanium from titanium compounds, e.g. by reduction using alkali or alkaline-earth metals or amalgams
    • C22B34/1272Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining metallic titanium from titanium compounds, e.g. by reduction using alkali or alkaline-earth metals or amalgams reduction of titanium halides, e.g. Kroll process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von metallischem Titan durch Reduktion von Titantetrachlorid (Ti Cl4) mit metallischem Magnesium.
Die Reduktion von TiCl4 mit Magnesium bei erhöhten Temperaturen im Vakuum oder in einer inerten Gasatmosphäre gemäß der Gleichung
Ti Cl4+2 Mg -> Ti+2 Mg Cl2
ist ein übliches industrielles Verfahren zur Herstellung von Titanmetall. Bei einem solchen Verfahren wird das metallische Magnesium zunächst in einen Behälter für die Reduktion eingefüllt, der dann hermetisch verschlossen und auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, während Titantetrachlorid in den Behälter eintropfen gelassen wird. Das als Nebenprodukt anfallende Magnesiumchlorid wird in geschmolzenem Zustand abgezogen, während metallischer Titanschwamm ausgefällt und meistens an den Innenwandungen des Behälters haften bleibt. Der Behälter wird so wie er vorliegt gekühlt, wobei er nicht mit Luft in Berührung kommen soll. Er wird dann in einen anderen Ofen übergeführt, in dem das Magnesiumchlorid und das noch in dem metallischen Titan verbliebene metallische Magnesium verdampft und getrennt abgeschieden werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren handelt es sich um ein absatzweise arbeitendes Verfahren. Ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren gibt es bisher noch nicht.
Zur Durchführung des Verfahrens führt man zunächst die erforderliche Menge an metallischem Magnesium in einen hermetisch verschlossenen Behälter für die Reduktion ein, der unter Vakuum gehalten wird, und füllt diesen Behälter dann mit einem inerten Gas, üblicherweise mit Argon. Der Behälter wird dann erwärmt und von oben Titantetrachlorid eintropfen gelassen, wenn das metallische Magnesium in dem Behälter geschmolzen ist. Die Arbeitstemperatur in dem Behälter beträgt üblicherweise etwa 750 bis 800° C, d. h. sie liegt oberhalb des Schmelzpunktes von Magnesiumchlorid (MgCl2). In dem Behälter wird das Ti Cl4 durch das Mg zu metallischem Titanschwamm reduziert. Gleichzeitig bildet sich MgCl2 und sammelt sich am Boden des Behälters. Das MgCl2 wird absatzweise am Boden des Behälters abgezogen und die Umsetzung weiter in diesem Behälter fortgesetzt. Nach beendeter Umsetzung findet man den Titanschwamm an dem Reduktionsbehälter haften, und dieses Titan enthält noch eine geringe Menge Magnesiumchlorid, das nicht abgezogen werden konnte und das mit etwa vorliegendem metallischem Magnesium gemischt ist.
Da das Titan unmittelbar nach der Reduktion, während es noch heiß ist, oxydiert wird und zu brennen Vorrichtung zur Herstellung
von Titanmetall
Anmelder:
Hiroshi Ishizuka, Tokio
Vertreter: Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher
und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,
Köln 1, Deichmannhaus
Beanspruchte Priorität:
Japan vom 15. Oktober 1954
Hiroshi Ishizuka, Tokio,
ist als Erfinder genannt worden
beginnt, wenn es mit Luft in Berührung kommt, soll es in dem Behälter belassen werden, bis dessen Inhalt genügend abgekühlt ist.
Das Abkühlen des Reduktionsbehälters in dem Reduktionsofen erfordert jedoch lange Zeit. Üblicherweise zieht man daher das Reduktionsgefäß mit dem Titanschwamminhalt aus dem Ofen heraus, nachdem es außen dicht verschlossen worden ist, und läßt abkühlen. Das noch verbliebene MgCl2 und Mg werden dann auf eine nachfolgende Vakuumbehandlung abgetrennt. Es gibt Verfahrensanlagen, bei denen dieser Vorgang kontinuierlich und direkt in einem Ofen erfolgt.
Der bei der Umsetzung von TiCl4 mit Mg gebildete metallische Titanschwamm haftet an einem inneren Behälter, und das MgCl2 tritt durch den porösen Boden dieses Behälters und sammelt sich am Boden eines äußeren Behälters, aus dem es abgezogen und entfernt wird.
Nach beendeter Reduktion wird der äußere Behäl· ter, der den inneren Behälter enthält, aus dem Gefäß herausgenommen und ausreichend gekühlt. Danach wird der äußere Behälter geöffnet und der innere Zylinder, an dem das metallische Titan haftet, herausgezogen. Dabei passiert es häufig, daß die Entnahme des inneren Behälters aus dem äußeren Behälter sehr
809 640/398
schwierig ist, weil das metallische Magnesium den Raum zwischen dem äußeren und inneren Behälter ausgefüllt hat. Innsbesondere, wenn der innere Behälter an den äußeren festgeklebt ist, ist es meistens unmöglich, die Behälter voneinander zu trennen.
Der aus dem äußeren Behälter entfernte innere Behälter wird in einen anderen Behälter für die Vakuumtrennung eingebracht, auf 950 bis 1000° C im Ofen erwärmt und die Vakuumtrennung bei Hochvakuum von 10—3 bis 10-6 durchgeführt.
Anschließend werden das verbliebene MgCl2 und Mg verdampft, kondensiert und gesammelt.
Nach beendetem Verfahren wird der innere Behälter, nach Abkühlung im Vakuum auf Temperaturen, bei denen die Reoxydation des metallischen Titanschwammes verhindert wird, das einen äußerst hohen Reinheitsgrad aufweist, oder der Inhalt des inneren Behälters abgezogen. Danach wird das metallische Titan in dem Behälter gebrochen und abgeschält, um das fertige Produkt zu erhalten.
Das vorstehend beschriebene Verfahren ist ein neues Verfahren, das bisher vom Erfinder angewandt worden ist. Dieses Verfahren ist ein sogenanntes »absatzweises Verfahren«, das mit Unterbrechungen durchgeführt wird und nach dem daher die Massenproduktion von metallischem Titan nicht möglich ist. Es wurden in der Fachwelt bereits zahlreiche Versuche durchgeführt, um die Nachteile der üblichen Verfahren zu überwinden und insbesondere ein kontinuierliches Verfahren zu ermöglichen.
Gegenstand der Erfindung ist die kontinuierliche Massenproduktion von metallischem Titan, bei der verschiedene der vorstehend beschriebenen Nachteile bekannter Verfahren vermieden werden.
Das Reduktionsgefäß gemäß der Erfindung enthält zwei Behälter, d. h. einen äußeren und einen inneren Behälter, wobei der innere Behälter unter Luftausschluß durch einen neuen Beählter ausgewechselt werden kann, nachdem die Umsetzung in dem inneren Behälter beendet ist. Auf diese Weise erfolgt die Entfernung des inneren Behälters und das Einführen eines neuen inneren Behälters kontinuierlich, ohne daß eine Abkühlung, wie bei den bisher üblichen Verfahren, erforderlich wird. Es wird auch verhindert, daß das Magnesium in den Raum zwischen dem äußeren und inneren Behälter eindringt und dort erstarrt. Gemäß einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Magnesium aus dem Elektrolysebehälter am Boden des Reduktionsgefäßes eingeführt, und das gebildete MgCl2 wird vom Boden des Behälters in den Elektrolysebehälter übergeführt.
Das Reduktionsgefäß gemäß der Erfindung besteht aus einem äußeren und inneren Behälter, und das geschmolzene metallische Magnesium wird insbesondere durch den unteren Teil des inneren Behälters in den inneren Behälter eingeführt. In dem unteren Teil des inneren Behälters ist ein Führungsteil vorgesehen, damit das metallische Magnesium ausschließlich in den inneren Behälter eingeführt und daran gehindert wird, in den engen Raum zwischen dem inneren und äußeren Behälter einzufließen. Das ausgefällte MgCl2 sammelt sich am Boden des äußeren zylindrischen Gefäßes und wird vom Boden des Behälters abgezogen und in einen Behälter zur Magnesiumelektrolyse übergeführt, der mit dem Reduktionsgefäß in Verbindung steht.
Das Mg-Elektrolysegefäß ist mit einem Lagerbehälter für das ausgefällte Magnesium versehen, in dem das geschmolzene Magnesium gesammelt wird, das in dem Reduktionsgefäß reduziert worden ist, und aus dem geschmolzenen Magnesium in geeigneter Weise unter Druckregulierung in den Reaktionsbehälter übergeführt wird.
Das bei der Reaktion gebildete MgCl2 wird in den Elektrolysebehälter übergeführt und dort elektrolysiert. Das dabei gebildete Mg wird in den Reduktionsbehälter zurückgeführt und stellt einen Reaktionsbestandteil der Reduktion dar. Das Verfahren läuft bei entsprechender Regelung kontinuierlich.
ίο Die Verwendung der Reduktionsbehälter, d. h. sowohl der äußeren als auch der inneren Behälter, geschieht folgendermaßen: Nach beendeter Reduktion wird der innere Behälter in das obere Gehäuse für diesen inneren Behälter gehoben. Nachdem luftdicht verschlossen worden ist, wird der in dem Gehäuse eingeschlossene Behälter in eine Vakuumdestillationsanlage übergeführt, und ein neuer innerer Behälter, der ebenfalls in einem neuen Gehäuse für einen inneren Behälter eingeschlossen ist, wird luftdicht verschlossen zum oberen Ende des Reduktionsgefäßes geführt, und, nachdem der Deckel entfernt worden ist, in den äußeren Behälter gesenkt und die Reduktion wieder begonnen.
Da gemäß der Erfindung metallisches Magnesium und Magnesiumchlorid durch Druckregelung übergeführt werden und das eigentliche Chlorid sich in der Höhe unterscheidet, kann das Verfahren relativ einfach durchgeführt werden. Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, durch die eine Vorrichtung gemäß der Erfindung erläutert wird.
Abb. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch die Reduktionsvorrichtung und zeigt einen Teil des Reduktionsgefäßes gemäß der Erfindung;
Abb. 2 zeigt eine Vorrichtung, bei der der innere Behälter aus dem Reduktionsgefäß herausgenommen worden ist und ein frischer innerer Behälter gerade eingeführt werden soll, d. h. eine Vorrichtung, die zur Durchführung eines kontinuierlichen Verfahrens vorbereitet ist;
Abb. 3 stellt eine Vorrichtung dar, die mit einem Elektrolysebehälter in Verbindung steht.
Gemäß Abb. 1 enthält das Reduktionsgefäß 1 einen äußeren Behälter 2 und einen inneren Behälter 3. Im unteren Teil des inneren Behälters 3 ist eine abnehmbare perforierte Bodenplatte 5 für den inneren Behälter vorgesehen.
Ein Deckel 4 für den Reduktionsbehälter ist zum Verschließen des oberen Teiles des inneren Behälters bestimmt. Der äußere Behälter wird durch einen anderen Deckel dicht verschlossen. Titantetrachlorid (TiCl4) wird durch ein Rohr 8 in den Behälter eintropfen gelassen und ein Saugventil 9 ist vorgesehen, um ein Vakuum innen in dem Zylinder herzustellen und um gasförmiges Argon einzuführen, um den Druck in dem Gefäß 1 zu regeln.
Ein unterer Leitteil 6 für den inneren Behälter ist im unteren Teil des inneren Behälters 3 vorgesehen, d. h. am Boden des äußeren Behälters 2. Das gesamte metallische Magnesium, das in geschmolzenem Zustand durch den Einlaß 7 für das Magnesium im unteren Teil des Leitteiles 6 eingefüllt wird, tritt durch den Leitteil in den inneren Behälter ein. Durch diesen Leitteil wird das Magnesium vollständig daran gehindert, in den engen Raum zwischen dem inneren und äußeren Behälter einzutreten und dort zu erstarren.
Durch ein Zufuhrrohr 10 wird metallisches Magnesium in geeigneter Weise aus einem Alagnesiumreservoir (43 in Abb. 3) zugeführt.
Über dem Leitteil 6 ist ein innerer Zwischenbehälter 29 zwischen dem inneren und äußeren Behälter vorgesehen, wobei der Zwischenraum zwischen dem inneren Zwischenbehälter 29 und dem inneren Behälter so klein als möglich ausgebildet ist.
Die Höhe des geschmolzenen MgCl2 wird unterhalb des unteren Teiles des inneren Zwischenbehälters gehalten. Wenn wirklich Magnesium in diesen Behälter überfließt, so doch nur in sehr kleinen Mengen, da der Zwischenraum, den es ausfüllen kann, nur aus einem engen Raum zwischen dem inneren und dem inneren Zwischenbehälter besteht. Wenn das eingedrungene Mg über das MgCl2 fließen will, kann das Metall durch ein geeignetes, an einem Teil des äußeren Behälters vorgesehenes Abflußrohr ausfließen und wieder für die Reduktion verwendet werden.
Wenn Magnesium zwischen die inneren und äußeren Behälter gelangt, treten nicht nur Mg-Verluste auf, sondern es wird auch die Entfernung des inneren Behälters, wie vorstehend bereits angeführt, schwierig, so wodurch wiederum noch zahlreiche andere Schwierigkeiten entstehen. Diese Schwierigkeiten werden bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden.
Das bei der Umsetzung gebildete Magnesiumchlorid (MgCl2) sammelt sich am Boden des äußeren Behälters an und wird in ein Elektrolysebad in einem Behälter zur Elektrolyse von Magnesium, der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung steht, durch ein Auslaßrohr 11 für Magnesiumchlorid und das Abfüllventil 12 übergeführt und wird dort elektrolysiert.
Wenn Titanschwamm nach beendeter Umsetzung an den Wandungen des inneren Behälters haftet, wird der innere Behälter, an dem das Titan haftet, abgezogen. Üblicherweise wird jedoch der innere Behälter zusammen mit dem äußeren Behälter herausgezogen und einige Zeit stehengelassen, um genügend abzukühlen.
Gemäß der Erfindung wird das vorstehend beschriebene Verfahren kontinuierlich durchgeführt. Am oberen Teil der Reduktionsanlage sind in Verbindung mit dem Reduktionsgefäß Mittel zum Abziehen und Einführen der inneren Behälter vorgesehen.
Mit Bezug auf Abb. 2 wird ein bewegliches Gehäuse 13 für den inneren Behälter genau über der Reduktionsanlage angeordnet, um ausreichend auf einem Bodenglied des Gehäuses für den inneren Behälter mit dem entsprechenden Glied 15 des Gehäuses für den inneren Behälter eingebaut zu werden, der luftdicht mit dem Reduktionsgefäß verbunden ist. Des weiteren ist ein Deckel zum Verschließen des Reduktionsgefäßes, d. h. ein oberer Deckel 18 für den äußeren Behälter vorgesehen. Der Deckel 18 ist im offenen Raum 19 für den oberen Deckel für den äußeren Behälter derart angeordnet, daß durch Bestätigen einer oberen Deckelführungsschiene 23 für den äußeren Behälter dieser verschlossen oder geöffnet werden kann. Das Anheben des Deckels zum Auflegen oder Entfernen erfolgt durch Bestätigung von Kurbeln 17 und 27 zum Öffnen des oberen Deckels des äußeren Behälters.
Um den inneren Behälter mit dem oberen Deckel und den Verbindungsstücken zu heben, wird der Behälter zunächst in das Gehäuse für den inneren Behälter gehoben, das über ihm in Stellung gebracht worden ist, wobei der Deckel 20 für das Gehäuse für den inneren Behälter darunter angeordnet wird und dann die Kurbeln 16 und 28 zum öffnen des Deckels für das Gehäuse des inneren Behälters betätigt werden, um dieses ausreichend fest zu verschließen. Um den Deckel zu entfernen, wird er zunächst entspannt und in die Aufbewahrungskammer 24 für den Deckel 20 durch Betätigen der Deckelbetätigungsschiene 25 gezogen und in dem offenen Raum 21 für den Deckel 20 untergebracht.
Um den inneren Behälter aus dem äußeren Behälter zu entfernen, wird das Rohr 8 herausgezogen, eine Hebeschiene 26 in dieses Rohr eingefügt und das Verfahren fortgesetzt. Bei dem Verfahren sind überall dichte Verschlüsse erforderlich, um eine Berührung der Reaktionsbestandteile mit der Atmosphäre zu verhindern. Dieses Ziel kann durch Anwendung eines inerten Gases, z. B. einer Argonatmosphäre, noch besser erreicht werden.
Wie in Abb. 2 dargestellt, sind der Bodenflansch 14 für den Innenflansch und der entsprechende Flansch 15 abnehmbar, wenn der innere Behälter in das Gehäuse für den inneren Behälter übergeführt worden ist, und das Gehäuse für den inneren Behälter wird, wenn es den inneren Behälter enthält, z. B. in die nachfolgende Vakuumtrennungsstufe übergeführt. Auch wenn beispielsweise der innere Zylinder direkt in den Zylinder für die Vakuumtrennung eingeführt wird, kann das kontinuierliche Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden.
Um einen neuen inneren Behälter in den äußeren Reduktionsbehälter einzuführen, wird der neue Behälter über die Reduktionsvorrichtung und den Reduktionsbehälter gebracht. Nachdem der innere Behälter in das Gehäuse eingebracht und darin vorher aufgehängt worden ist, werden die öffnungs- und Schließverfahren des Deckels für das Gehäuse für den inneren Behälter und für den oberen Deckel für den äußeren Behälter durchgeführt, und nachdem der innere Behälter in den äußeren Behälter angeordnet worden ist, wird metallisches Magnesium in den Reduktionsbehälter einfließen und Titantetrachlorid zutropfen gelassen. Das Verfahren verläuft derart kontinuierlich.
In der in Abb. 3 dargestellten Ausführungsform ist ein äußerer Behälter eines Reduktionsgefäßes, d. h. ein äußerer Behälter 2 in einem Reduktionsgefäß 1 befestigt. Ein innerer Behälter 3 befindet sich innen in dem äußeren Behälter 2, und eine Bodenplatte 5, ist am Boden des inneren Behälters 3 vorgesehen. Ein unteres Führungsglied 6 für den inneren Behälter ist derart angeordnet, daß das durch einen Einlaß 7 in den inneren Behälter eintretende geschmolzene Magnesium nur durch die Bodenplatte 5 des inneren Behälters eintreten kann und derart das metallische Magnesium daran gehindert wird, in den Raum 29 zwischen den inneren und äußeren Behältern einzutreten, in den nur MgCl3 eintreten darf.
Über dem Führungsglied 6 befindet sich ein innerer Zwischenbehälter 29 zwischen dem inneren und äußeren Behälter, wobei der Abstand zwischen dem Behälter 29 und dem inneren Behälter 3 so klein als möglich gehalten wird, wie in Abb. 1 und 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird das über das MgCl2 überfließende metallische Magnesium in ein Magnesiumreservoir 31 zur Wiederverwendung eingeführt. Über den inneren und äußeren Behältern ist ein Deckel 4 für den inneren Behälter vorgesehen, der beweglich mit dem inneren Behälter und auch mit einem Deckel 32 für den äußeren Behälter verbunden ist.
Der äußere Reduktionsbehälter wird vollständig von dem Deckel 32 bedeckt, der noch mit einem Saugventil 9 versehen ist, um in dem Behälter ein Vakuum
herzustellen, aber ihn mit Argon zu füllen. Durch den Deckel 4 wird ein Rohr 8, das weiter in den inneren Behälter hineinläuft, eingeführt, durch das Titantetrachlorid eintropft.
Das durch die Umsetzung in dem inneren Behälter gebildete MgCl2 wird entsprechend im geschmolzenen Zustand durch ein Abführrohr 11 abgezogen, wobei die Abzugsmenge durch ein Abzugsventil 12 mit Bezug auf die Reaktionsfläche geregelt wird, und in das Elektrolysebad 33 in dem Mg-Elektrolysegefäß 34 durch 'len Einlaß 34' für Magnesiumchlorid eingeführt und dort elektrolysiert.
Das für die Reduktion benötigte Magnesium wird aus dem Reservoir 31, das parallel zum Elektrolysebehälter 34 angeordnet ist, durch das Magnesiumzufuhrrohr 10 in den Behälter eingeführt, wobei ein Zufuhrventil 35 für das Magnesium am Magnesiumeinlaß 7 entsprechend vorgesehen ist. Das Magnesium wird dann durch das geschmolzene Magnesiumchlorid hindurchgeführt, steigt von der Bodenplatte 5 auf, gelangt an die Reduktionsoberfläche und reagiert dort mit dem eintropfenden TiCl1. Die MgCl2-Elektrolyse wird in dem Elektrolysebehälter 34 in der Elektrolyseanlage 36 durchgeführt, der durch einen Brenner 37 erwärmt wird. In dem Elektrolysebehälter 34 befinden sich eine Kathode 38, Anoden 39 und ein Diaphragma 40. Das Gefäß kann fest verschlossen werden, und die Kontrolle der Innenatmosphäre und das Abziehen und Einführen von Gas erfolgt durch Betätigung des Saugventils 45 für die Elektrolysevorrichtung. Das bei der Elektrolyse gebildete metallische Magnesium wird durch das Einlaßventil 42 in das Reservoir 31 für das metallische Magnesium übergeführt, nachdem es die Höhe des Magnesiumbades 41 erreicht hat, und wird als geschmolzenes metallisches Magnesium 43 in dem Reservoir 31 gelagert und durch ein Saugventil 44 aus dem Reservoir für das metallische Magnesium unter Beachtung von Atmosphäre und Druck in geeigneter Weise in das Reduktionsgefäß übergeführt.
Wird das Verfahren in der vorstehend beschriebenen Weise ausgeführt, so stellt es ein kontinuierliches Verfahren dar, das sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht, verglichen mit den bisher üblichen Verfahren, äußerst vorteilhaft ist. Insbesondere sind thermische Verluste und Zeitverluste, die bei den bekannten Verfahren eintreten, wenn das hohe Temperaturen aufweisende Material aus dem Ofen herausgezogen und spontan gekühlt wird und dann das kalte Material in den Ofen eingeführt und erhitzt wird, äußerst gering. Auch die Verluste durch Verbrennen sind kaum feststellbar gering. Gemäß der Erfindung können das Einfüllen des geschmolzenen metallischen Magnesiums, das Abfüllen des geschmolzenen Magnesiumchlorids und dessen Elektrolyse im Kreislauf durchgeführt werden. Ein glattes Verfahren wird erreicht, wenn das metallische Magnesium daran gehindert wird, in den Raum zwischen dem inneren und äußeren Behälter einzufließen und dort zu erstarren usw. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher äußerst wertvoll.
Die Erfindung ist nicht auf die Zeichnungen beschränkt.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung von Titanmetall durch Umsetzung von ifagnesium mit Titantetrachlorid in einem kontinuierlichen Verfahren, bestehend aus einer Kombination eines Reaktionsgefäßes, das einen inneren und einen äußeren Behälter enthält, mit einem Behälter zur Elektrolyse von Magnesium und Mitteln zum Ein- und Ausbringen des inneren Behälters, wobei das bei der Umsetzung gebildete Magnesiumchlorid im geschmolzenen Zustand am Boden des Reaktionsgefäßes abgezogen und in das Elektrolysegefäß übergeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Aufbewahren und zum kontinuierlichen Zuführen des bei der Elektrolyse gebildeten Magnesiums in das Reaktionsgefäß durch dessen Boden enthält.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Führungsglied am Boden des Reaktionsgefäßes und einen Zwischenzylinder zwischen dem äußeren und inneren Behälter enthält, so daß das geschmolzene Magnesium nicht in den Raum zwischen dem äußeren und inneren Behälter, sondern nur in den inneren Behälter eintreten kann.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Behälter mit dem anhaftenden Titan in einem luftdichten Gehäuse aufgehängt und derart zur Weiterbehandlung vorbereitet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadadurch gekennzeichnet, daß ein neuer innerer Behälter (5) vorbereitet ist, der in den äußeren Behälter (2) eingehängt werden kann, wenn nach beendeter Umsetzung der alte innere Behälter entfernt wird.
Hierzu I Blatt Zeichnungen
© 809 640/398 9.58
DEI10590A 1954-10-15 1955-08-26 Vorrichtung zur Herstellung von Titanmetall Pending DE1040259B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP820784X 1954-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1040259B true DE1040259B (de) 1958-10-02

Family

ID=13764412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEI10590A Pending DE1040259B (de) 1954-10-15 1955-08-26 Vorrichtung zur Herstellung von Titanmetall

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE1040259B (de)
GB (1) GB820784A (de)

Also Published As

Publication number Publication date
GB820784A (en) 1959-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4034418A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum giessen von metall gegen die schwerkraft
DE2926194C1 (de) Giessvorrichtung zur Herstellung metallischer Gussstuecke mit orientierter Struktur
DE4116073A1 (de) Verfahren zum giessen von dentalmetallen
EP0461306B1 (de) Induktionsschmelzofen
DE1262319C2 (de) Verfahren zur Behandlung von Metallschmelzen
DE2135159B2 (de) Schmelz-, Gieß- und Kristallisationsanlage für den Betrieb unter Vakuum oder Schutzgas
AT396836B (de) Verfahren zum einschmelzen und entgasen von stückigem einsatzmaterial
DE2110274C2 (de) Vorrichtung zum Einschmelzen von Metallschwamm durch inerte Gasplasmen
DE102019003706A1 (de) Schmelz- und Gießverfahren und kombinierte Schmelz- und Gießofenanlage
DE1082706B (de) Verfahren zur Giessstrahl-Vakuum-behandlung von Stahl
DE19747002C2 (de) Verfahren zum Betreiben eines Magnesiumschmelzofens
DE1040259B (de) Vorrichtung zur Herstellung von Titanmetall
DE2335301C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallegierungen durch Vakuumaufdampfen
EP0280765B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gusskörpern aus druckbehandelten Schmelzen aus Stahllegierungen
DE2620073A1 (de) Kupolofen
DE1084923B (de) Vorrichtung zur Herstellung von Titanschwamm
DE2504610C3 (de) Verfahren zur Herstellung von metallischem Zirkonium
DE102019106014A1 (de) Verfahren und einrichtung zum entschlacken metallurgischer schmelzen
DE2227521C3 (de) Verfahren zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Titan oder dessen Legierungen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE810222C (de) Verfahren und Einrichtung zum Verzinken von Blechen und Gegenstaenden in aluminiumlegierten Baedern
DE2438711A1 (de) Abgussvorrichtung fuer schmelzen
DE3315527A1 (de) Oefen zur kombinierten metallreduktion und -destillation
DE2049845C3 (de) Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahl
DE536272C (de) Presse zum Herstellen von nahtlosen Bleirohren, insbesondere von Kabelmaenteln
DE3610497A1 (de) Giessvorrichtung