RU27827U1

RU27827U1 - Устройство для получения губчатого металла магниетермическим способом

Info

Publication number: RU27827U1
Application number: RU2002126407/20U
Authority: RU
Inventors: О.А. Путина; Д.А. Рымкевич; В.А. Матвеев; С.Н. Петухов; А.П. Чутков; А.Б. Танкеев; В.Е. Шумский; Г.К. Вагин; А.А. Путин
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат"
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2003-02-20

Abstract

Устройство для получения губчатого металла магниетермическим способом, включающее аппарат восстановления с водоохлаждаемыми фланцами и сливным устройством, электропечь, состоящую из кожуха, футеровки, в которой выполнены каналы, подводящие воздух в печь и отводящие воздух из печи, нагревателей, отличающееся тем, что электронагреватель верхней зоны электропечи выполнен по высоте односекционным с отношением его геометрических параметров к геометрическим параметрам нижней зоны нагревателей, какгде Lи S- длина и сечение нагревателя нижней зоны, a Lи Sдлина и сечение нагревателя верхней зоны.

Description

20б21264О7

2 о 5 7 Н1ИИ«да -JVU ilV

ffff,

Устройство для получения губчатого металла магниетермическим способом

«KT..i

коммерческая тайна

: С22В34/

Полезная модель

относится к области металлургии тугоплавких металлов, в

частности, к магниетермическому производству губчатых металлов, например, титана и циркония.

Известно устройство для производства губчатого титана (В.В.Сергеев и др. Металлургия титана, М.: Металлургия, 1971, стр.174). Это устройство состоит из аппарата восстановления, печи восстановления, включающей стальной кожух, футеровку, нагреватели, которые расположены на цилиндрической стенке и подине, одного коллектора с клапанами для подвода охлаждающего воздуха в печь и двух коллекторов с каналами для отвода из печи нагретого воздуха. Однако из-за расположения на подине нагревателей печь этого устройства имеет пониженную производительность и повышенный расход электроэнергии. Подовые нагреватели часто перегорают, что приводит к частым простоям печи и повыщенному расходу электроэнергии.

Более близкой по конструкции является печь восстановления без подовых нагревателей (В.А.Гармата и др.Титан, М.Металлургия, 1983, стр.372).

К недостаткам этого устройства следует отнести то, что нагреватели печи верхней и нижней зон двухсекционные. В верхней зоне печи требуется постоянный нагрев, так как необходимо компенсировать потери тепла с водоохлаждаемыми фланцами аппарата восстановлепия. Однако для этого достаточно односекционного нагревателя. При использовании двухсекционного нагревателя расходуется больше электроэнергии. А во время ведения процесса восстановления тетрахлорида титана магнием выделяется экзотермическое тепло реакции. Поэтому двухсекционного нагревателя не требуется. Перегрев в зоне реакции недопустим, так как он может привести к простоям аппарата восстановления и печи восстановления (устройство) из-за неделения магния и его хлорида, который периодически сливается из аппарата. Следовательно, данное устройство имеет повышенный расход электроэнергии и низкую производительность.

Технические результаты, на решение которых направлено изобретение снижение расхода электроэнергии и повышение производительности устройства.

Технические результаты достигаются тем, что в устройстве для получения губчатого металла магниетермическим способом, включаюпцем аппарат восстановления с водоохлаждаемыми фланцами и сливным устройством, электропечь, состояшую из кожуха, футеровки, в которой выполнены каналы, подводяш;ие воздух в печь и отводяш;ие воздух из печи, нагреват елей, новым является то, что электронагреватель верхней зоны электропечи выполнен, по высоте односекционным с отношением его геометрических параметров к геометрическим параметрам нижней зоны нагревателей, как:

L4 и $4 -длина и сечение нагревателя нижней зоны, а LI и Si длина и сечение нагревателя верхней зоны.

Такое соотношение геометрических параметров нагревателей нижней и верхней зон позволяет не перегревать верх аппарата, что не приводит к простоям устройства. Следовательно, экономятся электроэнергия, которая тратилась на перегрев аппарата, и повышается производительность устройства за счет снижения простоев.

Следовательно, отличительные признаки устройства способствуют достижению поставленных технических результатов: снижению расхода электроэнергии и повышению производительности устройства.

Устройство изображено на фиг.1. Устройство состоит из аппарата восстановления 1 с водоохлаждаемыми фланцами 2 и сливным устройством 3, электропечи 4, включаюш;ей кожух 5, футеровку 6, распределительного коллектора 7 с каналами 8 для подачи охлаждающего воздуха в печь 4 и каналами 9, отводяпдими воздух из печи 4, нагревателей 10, разделенных на односекционную верхнюю зону I, средние трехсекционные зоны II и III и двухсекционную нижнюю зону IV и нижнего отверстия 11 для сливного устройства 3 аппарата восстановления 1.

Устройство работает следуюп1,им образом. Аппарат восстановления 1 с водоохлаждаемыми фланцами 2 и сливным устройством 3 устанавливают в электропечь 4, нагревают аппарат 1 в электропечи 4 до 800°С, заливают магний

количестве 16 т, периодически сливая хлористый магний из аппарата восстановления 1 через сливное устройство 3. В период разогрева аппарат восстановления 1 в электропечи 4, состоящей из кожуха 5 и футеровки 6 с нагревателями 10, работают все зоны нагревателей 10 (1-IV зоны). В ходе процесса восстановления тетрахлорида титана магнием до губчатого титана выделяется в большом количестве тепло экзотермической реакции восстановления. Поэтому II и III зоны нагревателей 10 отключают, остаются в работе только верхняя односекционная зона (1 зона) и нижняя двухсекционная зона (IV зона). Верхняя зона компенсирует потери тепла печью водоохлаждаемыми фланцами 2 аппарата восстановления 1, а нижняя зона компенсирует тепловые потери через нижнее отверстие 11 электропечи 4, через которое проходит сливное устройство 3 для слива хлористого магния из аппарата восстановления 1. Соотношение геометрических параметров нагревателей верхней и нижней зон позволяет экономить электроэнергию и не перегревать аппарат восстановления.

Несмотря на отключение нагревателей зон II и III, периодически приходится в электропечь 4 через распределительный коллектор 7 и каналы 8 подавать охлаждаюп ;ий воздух для снятия избыточного тепла экзотермической реакции восстановления. Через каналы 9 и распределительный коллектор 7 из электропечи выводится воздзгх, нагретый до 300°С. За процесс восстановления получают 4 т губчатого титана.

Таким образом, в электропечи 4 поддерживается температура на уровне

продуктов магния и хлористого магния при его сливах из аппарата восстановления 1, сократить простои устройства, повысить его производительность.

Claims

Устройство для получения губчатого металла магниетермическим способом, включающее аппарат восстановления с водоохлаждаемыми фланцами и сливным устройством, электропечь, состоящую из кожуха, футеровки, в которой выполнены каналы, подводящие воздух в печь и отводящие воздух из печи, нагревателей, отличающееся тем, что электронагреватель верхней зоны электропечи выполнен по высоте односекционным с отношением его геометрических параметров к геометрическим параметрам нижней зоны нагревателей, как

где L₄ и S₄ - длина и сечение нагревателя нижней зоны, a L₁ и S₁ длина и сечение нагревателя верхней зоны.