RU2067127C1

RU2067127C1 - Method of separation of titanium-containing reaction mass

Info

Publication number: RU2067127C1
Authority: RU
Inventors: Ю.П. Кирин; Н.А. Носков; С.В. Мушков
Original assignee: Акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат"
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method involves heating reaction mass block, apparatus evacuation up to residual pressure 0.02 mm mercury column, high-temperature reaction mass block exposition at 980-1000 C. Evacuation is carried out at block temperature 850-900 C up to residual pressure 5-65 mm mercury column followed by reaction mass block heating at indicated pressure range up to 980-1000 C and evacuation is continued at attained temperature. EFFECT: improved method of separation. 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству губчатого титана магниетермическим методом и может быть использовано для вакуумной сепарации магниетермической реакционной массы. The invention relates to the production of sponge titanium by the magnetothermic method and can be used for vacuum separation of the magnetothermic reaction mass.

Известен способ сепарации, основанный на нагреве и высокотемпературной выдержке блока реакционной массы в вакууме [1] В этом способе одновременно с нагревом блока реакционной массы производят вакуумирование аппарата сепарации вакуумным насосом предварительного разрежения до остаточного давления 0,2
0,4 мм рт.ст. а затем в течение высокотемпературной выдержки откачку аппарата ведут бустерным насосом до остаточного давления в аппарате 0,02 мм рт. ст. Недостаток данного способа состоит в том, что на стадии высокотемпературной выдержки не обеспечивается нагрев блока реакционной массы до максимальной температуры, в результате чего увеличивается время испарения магния и хлористого магния и снижается производительность процесса.A known separation method based on heating and high-temperature exposure of the reaction mass block in vacuum [1] In this method, simultaneously with the heating of the reaction mass block, the separation apparatus is evacuated with a vacuum pre-vacuum pump to a residual pressure of 0.2
0.4 mmHg and then, during high-temperature exposure, the pumping of the apparatus is carried out by a booster pump to a residual pressure in the apparatus of 0.02 mm Hg. Art. The disadvantage of this method is that at the stage of high-temperature exposure, the reaction block is not heated to a maximum temperature, as a result of which the evaporation time of magnesium and magnesium chloride increases and the productivity of the process decreases.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ сепарации титансодержащей реакционной массы, включающий нагрев блока реакционной массы, вакуумирование аппарата до остаточного давления 0,02 мм рт. ст. и высокотемпературную выдержку блока реакционной массы при 980 1000^oC [2] Увеличение производительности процесса в данном способе достигается за счет повышения температуры выдержки блока реакционной массы до 980 1000^oC. Недостаток известного способа состоит в том, что не позволяет сократить время нагрева блока реакционной массы до температуры 980 - 1000^oC и увеличить скорость испарения из его центральной части магния и хлористого магния. Непрерывное вакуумирование аппарата приводит к интенсивному испарению из блока реакционной массы магния и хлористого магния и переносу их парами в конденсатор большого количества тепла, вследствие чего температура центральной части блока снижается до 650 670^oC. Это приводит к увеличению времени высокотемпературной выдержки и снижению производительности процесса.The closest technical solution, selected as a prototype, is a method for separating a titanium-containing reaction mass, including heating the reaction mass block, evacuating the apparatus to a residual pressure of 0.02 mm Hg. Art. and high temperature exposure of the reaction mass block at 980 1000 ^o C [2] An increase in the process productivity in this method is achieved by increasing the exposure temperature of the reaction mass block to 980 1000 ^o C. The disadvantage of this method is that it does not allow to reduce the heating time of the reaction block mass to a temperature of 980 - 1000 ^o C and increase the rate of evaporation from its central part of magnesium and magnesium chloride. Continuous evacuation of the apparatus leads to intensive evaporation of magnesium and magnesium chloride from the reaction mass and their transfer in large quantities of heat in pairs to the condenser, as a result of which the temperature of the central part of the block decreases to 650 670 ^o C. This leads to an increase in the high-temperature holding time and a decrease in the productivity of the process.

Цель изобретения является повышение производительности процесса сепарации за счет сокращения времени высокотемпературной выдержки. The purpose of the invention is to increase the productivity of the separation process by reducing the time of high temperature exposure.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем нагрев блока реакционной массы, вакуумирование аппарата до остаточного давления 0,02 мм рт.ст. высокотемпературную выдержку блока реакционной массы при 980 1000^oC, вакуумирование ведут при достижении температуры блока 850 900^oC до остаточного давления 5 65 мм рт.ст. с последующим нагревом блока реакционной массы в указанном интервале давлений до температуры 980 1000^oC и при достижении этой температуры продолжают вакуумирование аппарата. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что вакуумирование ведут при достижении температуры блока 850 900^oC до остаточного давления 5 - 65 мм рт. ст. с последующим нагревом блока реакционной массы в указанном интервале давлений до температуры 980 1000^oC и при достижении этой температуры продолжают вакуумирование аппарата. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". При изучении известных технических решений в данной и других областях техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".This goal is achieved by the fact that in the known method, which includes heating the reaction mass block, evacuating the apparatus to a residual pressure of 0.02 mm Hg high temperature exposure of the reaction mass block at 980 1000 ^o C, evacuation is carried out when the temperature of the block reaches 850 900 ^o C to a residual pressure of 5 65 mm Hg followed by heating the block of the reaction mass in the indicated pressure range to a temperature of 980 1000 ^o C and upon reaching this temperature continue to evacuate the apparatus. A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the evacuation is carried out when the temperature of the unit reaches 850 900 ^o C to a residual pressure of 5 - 65 mm RT. Art. followed by heating the block of the reaction mass in the indicated pressure range to a temperature of 980 1000 ^o C and upon reaching this temperature continue to evacuate the apparatus. Thus, the claimed method meets the criterion of "novelty." When studying the known technical solutions in this and other areas of technology, the features that distinguish the claimed invention from the prototype are not identified, and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "significant differences".

Опытно-промышленные испытания способа проводили на промышленных аппаратах сепарации диаметров 1,2 м. Вакуумирование аппарата производили при достижении температуры блока 850 900^oC до остаточного давления 5 65 мм рт.ст. При достижении величины остаточного давления в указанном интервале отключали вакуумную систему и нагревали блок реакционной массы до температуры 980 - 1000^oC. При достижении этой температуры продолжали вакуумирование аппарата до остаточного давления 0,02 мм рт.ст. Температура стенки аппарата сепарации поддерживалась на уровне 1000^oC. Результаты опытно-промышленных испытаний приведены в таблице:
Отключение вакуумной системы при остаточном давлении в аппарате, превышающем 65 мм рт.ст. нецелесообразно, т.к. при таких давлениях замедляется скорость испарения летучих компонентов. При этом за время нагрева блока реакционной массы до 980 1000^oC испаряется незначительное количество магния и хлористого магния, что ведет к увеличению времени высокотемпературной выдержки и снижению производительности процесса.Pilot testing of the method was carried out on industrial separation apparatus with a diameter of 1.2 m. The apparatus was evacuated when the temperature of the unit reached 850 900 ^o C to a residual pressure of 5 65 mm Hg. When the residual pressure was reached in the indicated interval, the vacuum system was turned off and the reaction block was heated to a temperature of 980 - 1000 ^o C. When this temperature was reached, the apparatus was further evacuated to a residual pressure of 0.02 mm Hg. The wall temperature of the separation apparatus was maintained at a level of 1000 ^o C. The results of pilot tests are given in the table:
Shutdown of the vacuum system with a residual pressure in the apparatus exceeding 65 mm Hg impractical since at such pressures, the evaporation rate of volatile components slows down. At the same time, during the heating of the reaction mass block to 980 1000 ^o C, an insignificant amount of magnesium and magnesium chloride evaporates, which leads to an increase in the high-temperature aging time and a decrease in the process productivity.

Отключение вакуумной системы при снижении остаточного давления в аппарате менее 5 мм рт.ст. приводит к интенсивному испарению из блока реакционной массы магния и хлористого магния и переносу их парами в конденсатор значительного количества тепла. При этом центральная часть блока охлаждается до температуры 650 670^oC, что увеличивает время нагрева блока до 980 1000^oC и снижает скорость испарения летучих компонентов, в результате чего увеличивается время высокотемпературной выдержки и снижается производительность процесса.Shutdown of the vacuum system with a decrease in residual pressure in the apparatus of less than 5 mm Hg leads to intensive evaporation of magnesium and magnesium chloride from the reaction mass block and their transfer in pairs of a significant amount of heat to the condenser. In this case, the central part of the block is cooled to a temperature of 650 670 ^o C, which increases the heating time of the block to 980 1000 ^o C and reduces the rate of evaporation of volatile components, as a result of which the time of high-temperature holding increases and the productivity of the process decreases.

Отключение вакуумной системы в интервале давлений 5 65 мм рт.ст. обеспечивает одновременно с нагревом блока реакционной массы до 980 - 1000^oC испарение основного количества магния и хлористого магния, что позволяет сократить время высокотемпературной выдержки и повысить производительность процесса.The shutdown of the vacuum system in the pressure range 5 65 mm Hg simultaneously with heating the reaction mass block to 980 - 1000 ^o C, evaporation of the bulk of magnesium and magnesium chloride, which reduces the high-temperature exposure time and increase the productivity of the process.

Внедрение предлагаемого способа в масштабах одного металлургического цеха позволит получить экономический эффект около 100 тыс. рублей в год за счет повышения производительности процесса. ТТТ1 Implementation of the proposed method on the scale of one metallurgical workshop will allow to obtain an economic effect of about 100 thousand rubles a year by increasing the productivity of the process. TTT1

Claims

A method for separating a titanium-containing reaction mass, including heating the reaction mass block, evacuating the apparatus to a residual pressure of 0.02 mm Hg high temperature exposure of the reaction block at 980
1000 ^o C, characterized in that, in order to increase the productivity of the process by reducing the time of high temperature exposure, evacuation is carried out upon reaching the temperature of the unit 850 900 ^o C to a residual pressure of 5 65 mm RT.article followed by heating the reaction mass block in the indicated pressure range to a temperature of 980 1OOO ^o C and upon reaching this temperature, the apparatus is still evacuated.