RU57284U1 - PLAIN TITANIUM PLANT - Google Patents
PLAIN TITANIUM PLANT Download PDFInfo
- Publication number
- RU57284U1 RU57284U1 RU2006112932/22U RU2006112932U RU57284U1 RU 57284 U1 RU57284 U1 RU 57284U1 RU 2006112932/22 U RU2006112932/22 U RU 2006112932/22U RU 2006112932 U RU2006112932 U RU 2006112932U RU 57284 U1 RU57284 U1 RU 57284U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condenser
- steam line
- steam
- pipe
- section
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: металлургия, в частности, установки для магниетермического получения губчатого титана. Сущность полезной модели: установка для получения губчатого титана включает установленный в электрической печи реактор с крышкой, снабженной центральным патрубком с фланцем, размещенный в холодильнике и снабженный вакуумпроводом конденсатор с крышкой, снабженной центральным патрубком с фланцем, паропровод, соединяющий реактор и конденсатор и выполненный в виде трубы, и систему автономного прямого нагрева паропровода, содержащую источник низковольтного напряжения с двумя токовводами, шинопровод и два клеммных соединения, электрически соединенные с концами паропровода. Новым является то, что установка дополнительно содержит элемент термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, а система автономного прямого нагрева паропровода снабжена дополнительным клеммным соединением, расположенным на паропроводе между его концами, причем первый токоввод источника низковольтного напряжения соединен с клеммными соединениями, электрически соединенными с концами паропровода, а второй - с дополнительным клеммным соединением. Новым также является то, что элемент термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, выполнен в виде электронагревателя, размещенного на крышке конденсатора. Новым также является то, что элемент термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, выполнен в виде стакана с фланцем, установленного в центральном патрубке крышки конденсатора, соединенного с центральным патрубком Usage: metallurgy, in particular, installations for magnetothermic production of sponge titanium. The essence of the utility model: an apparatus for producing sponge titanium includes a reactor installed in an electric furnace with a lid equipped with a central nozzle with a flange, a condenser with a lid equipped with a vacuum pipe equipped with a central nozzle with a flange, a steam pipe connecting the reactor and the condenser and made in the form pipes, and an autonomous direct heating system for a steam pipeline containing a low-voltage source with two current leads, a busbar and two terminal connections, electrical and connected to the steam pipe ends. What is new is that the installation additionally contains a thermal stabilization element for the section of the steam line adjacent to the condenser, and the autonomous direct heating system of the steam line is equipped with an additional terminal connection located on the steam line between its ends, and the first current lead of the low-voltage voltage source is connected to terminal connections electrically connected to the ends steam line, and the second with an additional terminal connection. Also new is that the element of thermal stabilization of the section of the steam line adjacent to the condenser is made in the form of an electric heater placed on the cover of the condenser. Also new is the fact that the element of thermal stabilization of the section of the steam line adjacent to the condenser is made in the form of a glass with a flange mounted in the central pipe of the condenser cover connected to the central pipe
посредством фланцев и герметично соединенного в нижней части с концом паропровода. Новым также является то, что между стаканом и паропроводом установлена вставка из электроизоляционного материала. Технический результат: обеспечение выравнивания температуры паропровода и, следовательно, стабилизации температуры паровой среды в нем, что позволяет оптимизировать процесс вакуумной сепарации титансодержащей реакционной массы и за счет этого повысить эффективность сепарации при одновременном снижении энергозатрат на производство губчатого титана. 1 с.п. ф-лы, 3 зав. п. ф-лы, 2 ил.by means of flanges and hermetically connected at the bottom with the end of the steam line. Also new is the fact that between the glass and the steam pipe there is an insert made of electrical insulating material. EFFECT: equalization of the temperature of the steam pipeline and, therefore, stabilization of the temperature of the vapor medium in it, which makes it possible to optimize the vacuum separation of the titanium-containing reaction mass and thereby increase the separation efficiency while reducing energy consumption for the production of titanium sponge. 1 s.p. f-ly, 3 head. P. f-ly, 2 ill.
Description
Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к установкам для магниетермического получения губчатого титана.The utility model relates to the field of metallurgy, in particular, to plants for the magnetothermal production of sponge titanium.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой установке является установка для получения губчатого титана (см. п. Украины №31069А, МПК6 С 22 В 34/12, заявл. 07.07.98 г., опубл. 15.12.2000 г.), включающая установленный в электрической печи реактор с крышкой, снабженной центральным патрубком с фланцем, размещенный в холодильнике и снабженный вакуумпроводом конденсатор с крышкой, снабженной центральным патрубком с фланцем, паропровод, соединяющий реактор и конденсатор и выполненный в виде трубы, и систему автономного прямого нагрева паропровода, содержащую источник низковольтного напряжения с двумя токовводами, шинопровод и два клеммных соединения, электрически соединенные с концами паропровода. Паропровод соединен с фланцами центральных патрубков крышек реактора и конденсатора методом электросварки. Клеммные соединения системы автономного прямого нагрева паропровода размещены на крышках реактора и конденсатора соответственно и с помощью шинопровода подсоединены к токовводам источника низковольтного напряжения.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed installation is a plant for producing sponge titanium (see paragraphs of Ukraine No. 31069A, IPC 6 C 22 B 34/12, decl. 07.07.98, publ. 15.12.2000, ), including a reactor installed in an electric furnace with a lid equipped with a central nozzle with a flange, placed in the refrigerator and equipped with a vacuum pipe, a condenser with a lid equipped with a central nozzle with a flange, a steam pipe connecting the reactor and the condenser and made in the form of a pipe, and an autonomous system directly a heating steam pipe, comprising a low voltage source with two current leads, busbar and two terminal connections are electrically connected to the steam pipe ends. The steam line is connected to the flanges of the central nozzles of the reactor and condenser caps by electric welding. The terminal connections of the autonomous direct heating system of the steam pipeline are located on the covers of the reactor and condenser, respectively, and are connected to the current leads of the low-voltage voltage source using the busbar.
Известная установка работает следующим образом. После проведения в реакторе процесса восстановления тетрахлорида титана магнием осуществляют вакуумную сепарацию полученной титансодержащей реакционной массы. Для этого паропроводом соединяют реактор, установленный в электрической печи, и конденсатор, размещенный в холодильнике, приваривая концы паропровода к фланцам центральных патрубков крышек реактора и конденсатора соответственно. Клеммные Known installation works as follows. After the titanium tetrachloride reduction process with magnesium is carried out in the reactor, vacuum separation of the obtained titanium-containing reaction mass is carried out. For this, a reactor installed in an electric furnace and a condenser located in the refrigerator are connected by a steam line, welding the ends of the steam pipe to the flanges of the central nozzles of the reactor and condenser covers, respectively. Terminal
соединения, размещенные на крышках реактора и конденсатора, с помощью шинопровода подключают к токовводам источника низковольтного напряжения.the connections located on the covers of the reactor and capacitor are connected to the current leads of the low-voltage voltage source using a busbar.
Вакуумпровод, установленный в крышке конденсатора, подсоединяют к вакуумблоку и производят откачку воздуха из внутреннего пространства установки. Включают охлаждение поверхности конденсатора в холодильнике и одновременно включают нагрев реактора в электрической печи. Включают питание источника низковольтного напряжения для нагрева паропровода. При нагревании реактора до температуры 1000-1020°С происходит очистка титансодержащей реакционной массы от дихлорида магния и металлического магния, которые испаряются, по паропроводу поступают в конденсатор, где конденсируются и накапливаются в виде твердой фазы. После окончания процесса вакуумной сепарации установку демонтируют, отрезая паропровод от фланцев центральных патрубков крышек реактора и конденсатора соответственно.The vacuum pipe installed in the condenser cover is connected to the vacuum unit and air is pumped out from the internal space of the installation. They turn on cooling the surface of the condenser in the refrigerator and simultaneously turn on the heating of the reactor in an electric furnace. They turn on the power of the low-voltage source to heat the steam pipe. When the reactor is heated to a temperature of 1000-1020 ° C, the titanium-containing reaction mixture is purified from magnesium dichloride and magnesium metal, which evaporate through a steam line to a condenser, where they condense and accumulate in the form of a solid phase. After the vacuum separation process is completed, the installation is dismantled by cutting off the steam line from the flanges of the central nozzles of the reactor and condenser caps, respectively.
Недостатком известной установки является неравномерная температура паропровода по его длине и, следовательно, нестабильная температура паровой среды в нем, что обуславливает возможность осаждения паров в паропроводе и на выходе из него и приводит к его забиванию. Это объясняется следующим.A disadvantage of the known installation is the uneven temperature of the steam line along its length and, therefore, the unstable temperature of the vapor medium in it, which makes it possible to deposit vapor in and out of the steam line and leads to clogging. This is explained by the following.
В процессе вакуумной сепарации полученной титансодержащей массы реактор нагревают до температур 1000-1020°С, а конденсатор охлаждают в холодильнике. Минимальная температура, которая должна поддерживаться в любой точке паропровода, должна быть выше температуры конденсации паров магния и дихлорида магния, т.е. должна быть не ниже 720-750°С.In the process of vacuum separation of the obtained titanium-containing mass, the reactor is heated to temperatures of 1000-1020 ° C, and the condenser is cooled in the refrigerator. The minimum temperature that must be maintained at any point in the steam line must be higher than the condensation temperature of magnesium vapor and magnesium dichloride, i.e. should not be lower than 720-750 ° C.
В известной установке паропровод включен в электрическую схему последовательно, по всей его длине проходит одинаковый ток, что обуславливает выделение одинакового количества теплоты для нагрева паропровода. Но, поскольку один конец паропровода установлен в крышке нагреваемого реактора, а другой - в крышке охлаждаемого конденсатора, In a known installation, the steam line is included in series circuitry, the same current flows along its entire length, which causes the release of the same amount of heat to heat the steam line. But, since one end of the steam line is installed in the lid of the heated reactor, and the other in the lid of the cooled condenser,
температура паропровода по его длине, а, следовательно, и температура паровой среды в нем, существенно изменяются. Т.е. происходит перегрев паропровода со стороны, подсоединенной к реактору, что приводит к повышенным затратам электроэнергии. Либо, если паропровод нагревать до более низкой температуры, в паропроводе, на участке, примыкающем к конденсатору, могут осаждаться магний и дихлорид магния, что приводит к забиванию паропровода, ухудшению условий проведения вакуумной сепарации и необходимости проведения трудоемкой операции очистки паропровода.the temperature of the steam line along its length, and, consequently, the temperature of the vapor medium in it, vary significantly. Those. overheating of the steam pipe occurs from the side connected to the reactor, which leads to increased energy costs. Or, if the steam line is heated to a lower temperature, magnesium and magnesium dichloride can be deposited in the steam line, in the area adjacent to the condenser, which leads to clogging of the steam line, worsening of the conditions for vacuum separation and the need for a laborious operation to clean the steam line.
Кроме того, при включении системы автономного прямого нагрева паропровода участок паропровода, примыкающий к конденсатору, нагревается в меньшей степени, поскольку происходит его охлаждение за счет более низкой температуры центрального патрубка крышки конденсатора. Соответственно, снижается температура паровой среды на участке паропровода, примыкающем к центральному патрубку, и на выходе паровой среды из паропровода в конденсатор. Это также приводит к забиванию паропровода со стороны конденсатора, ухудшению условий проведения вакуумной сепарации и необходимости демонтажа установки для очистки паропровода. Вследствие этого процесс вакуумной сепарации в известной установке характеризуется низкой эффективностью.In addition, when you turn on the autonomous direct heating system of the steam line, the section of the steam line adjacent to the condenser is heated to a lesser extent, since it is cooled due to the lower temperature of the central branch pipe of the condenser cap. Accordingly, the temperature of the vapor medium decreases at the section of the steam line adjacent to the central pipe and at the exit of the vapor medium from the steam line to the condenser. This also leads to clogging of the steam pipe from the condenser side, worsening of the conditions for vacuum separation and the need to dismantle the installation for cleaning the steam pipe. As a consequence, the vacuum separation process in the known installation is characterized by low efficiency.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования установки для получения губчатого титана, в которой введение новых конструктивных элементов и наличие новых связей между элементами установки обеспечивают выравнивание температуры паропровода и, следовательно, стабилизацию температуры паровой среды в нем, что позволяет оптимизировать процесс вакуумной сепарации титансодержащей реакционной массы и за счет этого повысить эффективность сепарации при одновременном снижении энергозатрат на производство губчатого титана.The utility model is based on the task of improving the installation for producing sponge titanium, in which the introduction of new structural elements and the presence of new bonds between the elements of the installation provide equalization of the temperature of the steam line and, therefore, stabilization of the temperature of the vapor medium in it, which makes it possible to optimize the process of vacuum separation of a titanium-containing reaction mass and thereby increase the separation efficiency while reducing energy costs for the production of titanium sponge.
Поставленная задача решается тем, что в установке для получения губчатого титана, включающей установленный в электрической печи The problem is solved in that in the installation for producing sponge titanium, including installed in an electric furnace
реактор с крышкой, снабженной центральным патрубком с фланцем, размещенный в холодильнике и снабженный вакуумпроводом конденсатор с крышкой, снабженной центральным патрубком с фланцем, паропровод, соединяющий реактор и конденсатор и выполненный в виде трубы, и систему автономного прямого нагрева паропровода, содержащую источник низковольтного напряжения с двумя токовводами, шинопровод и два клеммных соединения, электрически соединенные с концами паропровода, новым, согласно заявляемой полезной модели, является то, что установка дополнительно содержит элемент термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, а система автономного прямого нагрева паропровода снабжена дополнительным клеммным соединением, расположенным на паропроводе между его концами, причем первый токоввод источника низковольтного напряжения соединен с клеммными соединениями, электрически соединенными с концами паропровода, а второй - с дополнительным клеммным соединением.a reactor with a lid equipped with a central nozzle with a flange, placed in a refrigerator and equipped with a vacuum pipe, a condenser with a lid equipped with a central nozzle with a flange, a steam pipe connecting the reactor and the condenser and made in the form of a pipe, and an autonomous direct heating system for the steam pipe containing a low voltage source with two current leads, a busbar and two terminal connections, electrically connected to the ends of the steam pipe, new, according to the claimed utility model, is that the installation Natively contains an element of thermal stabilization of the section of the steam line adjacent to the condenser, and the autonomous direct heating system of the steam line is equipped with an additional terminal connection located on the steam line between its ends, the first current input of the low voltage source being connected to terminal connections electrically connected to the ends of the steam line, and the second to additional terminal connection.
Новым также является то, что элемент термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, выполнен в виде электронагревателя, размещенного на крышке конденсатора.Also new is that the element of thermal stabilization of the section of the steam line adjacent to the condenser is made in the form of an electric heater placed on the cover of the condenser.
Новым также является то, что элемент термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, выполнен в виде стакана с фланцем, установленного в центральном патрубке крышки конденсатора, соединенного с центральным патрубком посредством фланцев и герметично соединенного в нижней части с концом паропровода.Also new is the fact that the element of thermal stabilization of the section of the steam line adjacent to the condenser is made in the form of a cup with a flange mounted in the central pipe of the condenser cover connected to the central pipe by means of flanges and hermetically connected at the bottom with the end of the steam pipe.
Новым также является то, что между стаканом и паропроводом установлена вставка из электроизоляционного материала.Also new is the fact that between the glass and the steam pipe there is an insert made of electrical insulating material.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.A causal relationship between the totality of the essential features of the claimed utility model and the technical result achieved is as follows.
Заявляемое конструктивное выполнение установки для получения губчатого титана, а именно:The claimed constructive installation for sponge titanium, namely:
- введение в установку элемента термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору;- introduction to the installation of the thermostabilization element of the section of the steam line adjacent to the condenser;
- введение в систему автономного прямого нагрева паропровода дополнительного клеммного соединения, расположенного на паропроводе между его концами;- introducing into the system of autonomous direct heating of the steam line an additional terminal connection located on the steam line between its ends;
- соединение первого токоввода источника низковольтного напряжения с клеммными соединениями, электрически соединенными с концами паропровода, а второго - с дополнительным клеммным соединением в совокупности с известными признаками полезной модели обеспечивают выравнивание температуры паропровода и, следовательно, стабилизацию температуры паровой среды в нем, что позволяет оптимизировать процесс вакуумной сепарации титансодержащей реакционной массы и за счет этого повысить эффективность сепарации при одновременном снижении энергозатрат на производство губчатого титана.- the connection of the first current input of the low-voltage voltage source with terminal connections electrically connected to the ends of the steam line, and the second - with an additional terminal connection, together with the known features of the utility model, provide equalization of the temperature of the steam line and, therefore, stabilization of the temperature of the vapor medium in it, which allows optimizing the process vacuum separation of a titanium-containing reaction mass and thereby increase the separation efficiency while reducing energy the cost of production of titanium sponge.
Введение в установку элемента термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, предотвращает охлаждение паропровода в месте его контакта с центральным патрубком крышки конденсатора, что способствует выравниванию температуры паропровода и, следовательно, исключает возможность осаждения в паропроводе и на выходе из него магния и дихлорида магния.Introduction to the installation of the thermal stabilization element of the section of the steam line adjacent to the condenser prevents the steam pipe from cooling at the point of contact with the central nozzle of the condenser cap, which helps to equalize the temperature of the steam pipe and, therefore, eliminates the possibility of deposition of magnesium and magnesium dichloride in the steam pipe and at the outlet.
Введение в систему автономного прямого нагрева паропровода дополнительного клеммного соединения, расположенного на паропроводе между его концами и соединение первого токоввода источника низковольтного напряжения с клеммными соединениями, электрически соединенными с концами паропровода, а второго - с дополнительным клеммным соединением позволяет повысить эффективность вакуумной сепарации титансодержащей реакционной массы за счет выравнивания температуры паропровода и, следовательно, стабилизации температуры паровой среды в нем. Это объясняется следующим.The introduction into the autonomous direct heating system of the steam pipeline of an additional terminal connection located on the steam pipe between its ends and the connection of the first current lead of a low-voltage voltage source with terminal connections electrically connected to the ends of the steam pipe, and the second with an additional terminal connection allows to increase the efficiency of vacuum separation of titanium-containing reaction mass beyond by equalizing the temperature of the steam line and, therefore, stabilizing the temperature of the vapor medium in it. This is explained by the following.
В заявляемой установке участок паропровода между клеммным соединением, электрически соединенным с концом паропровода, размещенным в крышке реактора, и клеммным соединением, размещенным на паропроводе, (участок А) и участок паропровода между клеммным соединением, электрически соединенным с концом паропровода, размещенным в крышке конденсатора, и клеммным соединением, размещенным на паропроводе, (участок Б) включены в электрическую схему параллельно. Поэтому напряжение на всех участках одно и то же, а общая сила тока определяется токами, протекающими по каждому участку паропровода. Количество теплоты, выделяющейся при прохождении тока по каждому участку паропровода, прямо пропорционально квадрату силы тока. Следовательно, в заявляемой установке может быть реализован разный нагрев участков паропровода для выравнивания температуры паропровода и стабилизации температуры паровой среды в нем.In the inventive installation, the section of the steam line between the terminal connection electrically connected to the end of the steam line located in the reactor cover and the terminal connection placed on the steam line (section A) and the section of the steam line between the terminal connection electrically connected to the end of the steam pipe located in the condenser cover, and a terminal connection located on the steam line (section B) are included in the circuit in parallel. Therefore, the voltage in all sections is the same, and the total current strength is determined by the currents flowing through each section of the steam pipeline. The amount of heat released during the passage of current through each section of the steam pipe is directly proportional to the square of the current strength. Therefore, in the inventive installation can be implemented different heating sections of the steam pipe to equalize the temperature of the steam pipe and stabilize the temperature of the vapor medium in it.
Положение дополнительного клеммного соединения на паропроводе, обеспечивающее больший нагрев участка Б паропровода по сравнению с нагревом участка А паропровода, который дополнительно нагревается парами, выходящими из реактора, установлено экспериментально. Такое выполнение установки позволяет поддерживать температуру паровой среды в каждой точке паропровода на уровне, минимально допустимом для исключения конденсации паров магния и дихлорида магния в паропроводе, т.е. в пределах 720-750°С. Это обеспечивает оптимизацию процесса вакуумной сепарации титансодержащей реакционной массы, поскольку исключает возможность осаждения в паропроводе и на выходе из него магния и дихлорида магния, а также позволяет снизить энергозатраты на производство губчатого титанаThe position of the additional terminal connection on the steam line, which provides greater heating of the section B of the steam line in comparison with the heating of section A of the steam line, which is additionally heated by the vapors leaving the reactor, was established experimentally. This installation allows you to maintain the temperature of the vapor medium at each point of the steam line at a level minimally acceptable to prevent condensation of magnesium vapor and magnesium dichloride in the steam pipe, i.e. in the range of 720-750 ° C. This ensures the optimization of the vacuum separation of the titanium-containing reaction mass, since it eliminates the possibility of deposition of magnesium and magnesium dichloride in the steam line and at the outlet of it, and also reduces energy costs for the production of sponge titanium
Элемент термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, может быть выполнен в виде электронагревателя, размещенного на крышке конденсатора. При включении электронагревателя происходит разогрев крышки конденсатора и центрального патрубка, The element of thermal stabilization of the section of the steam line adjacent to the condenser can be made in the form of an electric heater placed on the cover of the condenser. When the electric heater is turned on, the cap of the condenser and the central pipe are heated,
соединенного с паропроводом, что позволяет предотвратить охлаждение паропровода в месте его соединения с центральным патрубком и, следовательно, исключает возможность осаждения в паропроводе и на выходе из него магния и дихлорида магния.connected to the steam pipe, which prevents the cooling of the steam pipe at the point of its connection with the central pipe and, therefore, eliminates the possibility of deposition of magnesium and magnesium dichloride in the steam pipe and at the outlet from it.
Элемент термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, может быть выполнен в виде стакана с фланцем, размещенного в центральном патрубке крышки конденсатора, соединенного с центральным патрубком посредством фланцев и герметично соединенного в нижней части с концом паропровода. При включении системы автономного прямого нагрева паропровода электрическим током нагревается не только паропровод, но и стакан, герметично соединенный с концом паропровода. За счет этого предотвращается охлаждение участка паропровода, примыкающего к конденсатору, что способствует выравниванию температуры паропровода и, следовательно, исключает возможность осаждения в нем магния и дихлорида магния.The thermal stabilization element of the section of the steam line adjacent to the condenser can be made in the form of a cup with a flange located in the central pipe of the condenser cover, connected to the central pipe by means of flanges and hermetically connected at the bottom with the end of the steam pipe. When you turn on the system of autonomous direct heating of the steam pipe with electric current, not only the steam pipe is heated, but also the glass sealed to the end of the steam pipe. This prevents the cooling of the section of the steam line adjacent to the condenser, which helps to equalize the temperature of the steam line and, therefore, eliminates the possibility of deposition of magnesium and magnesium dichloride in it.
Между стаканом и паропроводом может быть установлена вставка из электроизоляционного материала для исключения возможности электрического контакта стакана с паропроводом в любом другом месте, кроме герметичного соединения их в нижней части, что исключает возможность короткого замыкания и повышает надежность установки.An insert made of electrical insulation material can be installed between the glass and the steam pipe to exclude the possibility of electric contact between the glass and the steam pipe in any other place, except for their tight connection in the lower part, which eliminates the possibility of short circuit and increases the reliability of the installation.
Таким образом, заявляемое конструктивное выполнение установки для получения губчатого титана обеспечивает выравнивание температуры паропровода и, следовательно, стабилизацию температуры паровой среды в нем, что позволяет оптимизировать процесс вакуумной сепарации титансодержащей реакционной массы и за счет этого повысить эффективность сепарации при одновременном снижении энергозатрат на производство губчатого титана.Thus, the claimed structural design of the installation for producing sponge titanium ensures equalization of the temperature of the steam pipe and, therefore, stabilization of the temperature of the vapor medium in it, which allows to optimize the vacuum separation of the titanium-containing reaction mass and thereby improve the separation efficiency while reducing energy consumption for the production of sponge titanium .
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен общий вид заявляемой установки с элементом термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, в The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a general view of the inventive installation with an element of thermostabilization of a section of the steam pipeline adjacent to the condenser, in
виде электронагревателя, на фиг.2 - то же с элементом термостабилизации участка паропровода, примыкающего к конденсатору, в виде стакана.in the form of an electric heater, in Fig. 2 - the same with the element of thermal stabilization of the section of the steam line adjacent to the condenser, in the form of a glass.
Установка для получения губчатого титана содержит реактор 1 с крышкой 2, снабженной центральным патрубком 3, установленный в электрической печи 4, размещенный в холодильнике 5 и снабженный вакуумпроводом 6 конденсатор 7 с крышкой 8, снабженной центральным патрубком 9, паропровод 10, соединяющий реактор 1 и конденсатор 7 и выполненный в виде трубы, и систему 11 автономного прямого нагрева паропровода 10, содержащую источник 12 низковольтного напряжения с двумя токовводами 13 и 14, шинопровод 15 и клеммные соединения 16, 17 и 18. Центральные патрубки 3 и 9 снабжены фланцами 19 и 20 соответственно.The apparatus for producing sponge titanium comprises a reactor 1 with a cover 2 provided with a central pipe 3, installed in an electric furnace 4, placed in a refrigerator 5 and equipped with a vacuum pipe 6, a condenser 7 with a cover 8, equipped with a central pipe 9, a steam pipe 10 connecting the reactor 1 and the condenser 7 and made in the form of a pipe, and an autonomous direct heating system 11 for a steam pipeline 10, comprising a low voltage source 12 with two current leads 13 and 14, a busbar 15 and terminal connections 16, 17 and 18. Central pipes 3 and 9 sn bzheny flanges 19 and 20, respectively.
Установка содержит также элемент 21 термостабилизации участка паропровода 10, примыкающего к конденсатору 7.The installation also contains an element 21 of thermal stabilization of the section of the steam line 10 adjacent to the condenser 7.
Элемент 21 может быть выполнен в виде электронагревателя, размещенного на крышке 8 конденсатора 7. При этом один конец паропровода 10 соединен с фланцем 19 центрального патрубка 3 крышки 2 реактора 1, а другой конец паропровода 10 соединен с фланцем 20 центрального патрубка 9 крышки 8 конденсатора 7 (см. фиг.1).Element 21 can be made in the form of an electric heater placed on the cover 8 of the condenser 7. In this case, one end of the steam line 10 is connected to the flange 19 of the central pipe 3 of the cover 2 of the reactor 1, and the other end of the steam pipe 10 is connected to the flange 20 of the central pipe 9 of the cover 8 of the condenser 7 (see figure 1).
Элемент 21 может быть выполнен в виде стакана 22 с фланцем 23, размещенного в центральном патрубке 9. При этом фланец 23 стакана 22 соединен с фланцем 20 патрубка 9. Один конец паропровода 10 соединен с фланцем 19 центрального патрубка 3 крышки 2 реактора 1, а другой конец паропровода 10 размещен в стакане 22 и герметично соединен с ним в нижней части (см. фиг.2).The element 21 can be made in the form of a cup 22 with a flange 23 located in the central pipe 9. In this case, the flange 23 of the glass 22 is connected to the flange 20 of the pipe 9. One end of the steam pipe 10 is connected to the flange 19 of the central pipe 3 of the cover 2 of the reactor 1, and the other the end of the steam line 10 is placed in the glass 22 and hermetically connected to it in the lower part (see figure 2).
Клеммные соединения 16 и 17, электрически соединенные с концами паропровода 10, могут быть размещены на крышках 2 и 8 реактора 1 и конденсатора 7 соответственно, или концах паропровода 10 в местах его соединения с фланцами 19 и 20 центральных патрубков 3 и 9 (как указано на фиг.1), или на стакане 22 и на конце паропровода 10 в месте его соединения The terminal connections 16 and 17, electrically connected to the ends of the steam pipe 10, can be placed on the covers 2 and 8 of the reactor 1 and the condenser 7, respectively, or the ends of the steam pipe 10 in the places of its connection with the flanges 19 and 20 of the central pipes 3 and 9 (as indicated on figure 1), or on the glass 22 and at the end of the steam line 10 at the junction
с фланцем 19 центрального патрубка 3 (как указано на фиг.2). Клеммные соединения 16 и 17 с помощью шинопровода 15 подключены к токовводу 13 источника 12 низковольтного напряжения. Клеммное соединение 18 размещено на паропроводе 10 между его концами и с помощью шинопровода 15 подключено к токовводу 14 источника 12 низковольтного напряжения. Между стаканом 22 и паропроводом 10 может быть установлена вставки 24 из электроизоляционного материала. В качестве электроизоляционного материала может быть использован любой электроизоляционный материал, характеризующийся необходимой термостойкостью, прочностью и жесткостью.with a flange 19 of the Central pipe 3 (as indicated in figure 2). Terminal connections 16 and 17 using the busbar 15 connected to the current lead 13 of the source 12 of the low voltage. The terminal connection 18 is placed on the steam line 10 between its ends and is connected to the current lead 14 of the low voltage source 12 by means of a bus line 15. Between the glass 22 and the steam line 10 can be installed insert 24 of insulating material. As electrical insulation material can be used any electrical insulation material, characterized by the necessary heat resistance, strength and rigidity.
Заявленная установка для получения губчатого титана работает следующим образом.The claimed installation for producing sponge titanium works as follows.
В реакторе 1 известным способом осуществляют процесс восстановления тетрахлорида титана магнием. После завершения восстановления осуществляют вакуумную сепарацию полученной реакционной массы. Для этого паропроводом 10 соединяют реактор 1, установленный в электрической печи 4, и конденсатор 7, размещенный в холодильнике 5.In the reactor 1, in a known manner, a reduction process of titanium tetrachloride with magnesium is carried out. After completion of the recovery, vacuum separation of the obtained reaction mass is carried out. To this end, a steam pipe 10 connects a reactor 1 installed in an electric furnace 4 and a condenser 7 located in a refrigerator 5.
При использовании в качестве элемента 21 термостабилизации участка паропровода 10, примыкающего к конденсатору 7, электронагревателя концы паропровода 10 подсоединяют к фланцам 19 и 20 центральных патрубков 3 и 9 соответственно, а электронагреватель размещают на крышке 8 конденсатора 7 (см. фиг.1).When used as an element of thermal stabilization 21 of the section of the steam line 10 adjacent to the condenser 7, the electric heater ends of the steam pipe 10 are connected to the flanges 19 and 20 of the central pipes 3 and 9, respectively, and the electric heater is placed on the cover 8 of the condenser 7 (see figure 1).
При использовании в качестве элемента 21 термостабилизации участка паропровода 10, примыкающего к конденсатору 7, стакана 22 один конец паропровода 10 размещают в стакане 22, герметично соединяя их в нижней части. Стакан 22 устанавливают в центральный патрубок 9, размещенный в крышке 8 конденсатора 7, и соединяют с центральным патрубком 9, сваривая фланцы 23 и 20, которыми снабжены стакан 22 и центральный патрубок 9 соответственно. Между стаканом 22 и When used as element 21 for thermal stabilization of the section of the steam line 10 adjacent to the condenser 7, the cup 22, one end of the steam line 10 is placed in the cup 22, hermetically connecting them in the lower part. The glass 22 is installed in the Central pipe 9, located in the cover 8 of the capacitor 7, and connected to the Central pipe 9, welding the flanges 23 and 20, which are equipped with a glass 22 and the Central pipe 9, respectively. Between glass 22 and
паропроводом 10 устанавливают вставку 24 из электроизоляционного материала. Другой конец паропровода 10 соединяют с фланцем 19 центрального патрубка 3. (см. фиг.2).steam line 10 install the insert 24 of the insulating material. The other end of the steam line 10 is connected to the flange 19 of the Central pipe 3. (see figure 2).
К крышкам 2 и 8, или к концам паропровода 10 в местах его соединения с фланцами 19 и 20 центральных патрубков 3 и 9 (как указано на фиг.1), или к стакану 22 и концу паропровода 10 в месте его соединения с центральным патрубком 3 (как указано на фиг.2) приваривают клеммные соединения 16 и 17 соответственно, которые с помощью шинопровода 15 подключают к токовводу 13 источника 12 низковольтного напряжения. Клеммное соединение 18 приваривают к паропроводу 10 между его концами в месте, установленном экспериментально, и с помощью шинопровода 15 подключают к токовводу 14 источника 12 низковольтного напряжения.To the covers 2 and 8, or to the ends of the steam line 10 in the places of its connection with the flanges 19 and 20 of the central pipes 3 and 9 (as indicated in figure 1), or to the glass 22 and the end of the steam pipe 10 in the place of its connection with the central pipe 3 (as indicated in FIG. 2), the terminal connections 16 and 17 are welded, respectively, which are connected to the current lead 13 of the low voltage voltage source 12 using a busbar 15. The terminal connection 18 is welded to the steam line 10 between its ends in a place established experimentally, and using a bus line 15 connect to the current lead 14 of the source 12 low voltage.
Вакуумпровод 6, установленный в конденсаторе 7, подсоединяют к вакуумблоку и производят откачку воздуха из внутреннего пространства установки. Включают охлаждение поверхности конденсатора 7 в холодильнике 5 и одновременно включают нагрев реактора 1 в электрической печи 4. Включают питание источника 12 низковольтного напряжения для нагрева паропровода 10.The vacuum pipe 6 installed in the capacitor 7 is connected to a vacuum unit and air is pumped out from the interior of the installation. Turn on the cooling of the surface of the condenser 7 in the refrigerator 5 and at the same time turn on the heating of the reactor 1 in the electric furnace 4. Turn on the power source of the low voltage voltage 12 to heat the steam pipe 10.
При использовании в качестве элемента 21 электронагревателя включают также его питание. При этом происходит разогрев крышки 8 конденсатора 7 и центрального патрубка 9, соединенного с паропроводом 10, что позволяет предотвратить охлаждение участка паропровода 10, примыкающего к конденсатору 7, и, следовательно, исключает возможность осаждения в паропроводе 10 и на выходе из него магния и дихлорида магния.When used as an element 21 of an electric heater, its power is also included. In this case, the lid 8 of the condenser 7 and the central pipe 9 are connected, which is connected to the steam line 10, which prevents the cooling of the section of the steam line 10 adjacent to the condenser 7 and, therefore, eliminates the possibility of deposition of magnesium and magnesium dichloride in the steam line 10 and at the outlet of it .
При использовании в качестве элемента 21 стакана 22 при включении системы 11 автономного прямого нагрева паропровода 10 электрическим током нагревается не только паропровод 10, но и стакан 22, герметично соединенный с концом паропровода 10. За счет этого предотвращается охлаждение участка паропровода 10, примыкающего к конденсатору 7, что When using the cup 22 as an element 21 when turning on the system 11 of autonomous direct heating of the steam pipe 10, not only the steam pipe 10 is heated by electric current, but also the glass 22, hermetically connected to the end of the steam pipe 10. This prevents the cooling of the section of the steam pipe 10 adjacent to the condenser 7 , what
способствует выравниванию температуры паропровода 10 и, следовательно, исключает возможность осаждения в нем магния и дихлорида магния.helps to equalize the temperature of the steam line 10 and, therefore, eliminates the possibility of deposition of magnesium and magnesium dichloride in it.
При нагревании паропровода 10 заявляемой системой 11 автономного прямого нагрева паропровода 10 обеспечивается выравнивание температуры паровой среды на всех участках паропровода 10 и поддержание ее на уровне 720-750°С. При нагревании реактора 1 до температуры 1000-1020°С происходит очистка титансодержащей реакционной массы от дихлорида магния и металлического магния, которые испаряются, по паропроводу 10 поступают в конденсатор 7, где конденсируются и накапливаются в виде твердой фазы. При этом за счет выравнивания температуры паропровода 10 на всех участках и стабилизации температуры паровой среды в нем на необходимом и достаточном уровне исключается возможность осаждения дихлорида магния и магния в паропроводе 10 и на выходе из него, что предотвращает его забивание.When heating the steam line 10 by the inventive system 11 autonomous direct heating of the steam line 10 provides equalization of the temperature of the vapor medium in all sections of the steam line 10 and maintaining it at the level of 720-750 ° C. When the reactor 1 is heated to a temperature of 1000-1020 ° C, the titanium-containing reaction mixture is purified from magnesium dichloride and magnesium metal, which evaporate through the steam line 10 to the condenser 7, where they condense and accumulate in the form of a solid phase. Moreover, by equalizing the temperature of the steam line 10 in all sections and stabilizing the temperature of the vapor medium in it at the necessary and sufficient level, the possibility of precipitation of magnesium and magnesium dichloride in the steam line 10 and at the outlet from it is excluded, which prevents clogging.
Таким образом, заявленная установка для получения губчатого титана обеспечивает выравнивание температуры паропровода и стабилизацию температуры паровой среды в нем, что позволяет оптимизировать процесс вакуумной сепарации титансодержащей реакционной массы и за счет этого повысить эффективность сепарации при одновременном снижении энергозатрат на производство губчатого титана.Thus, the inventive installation for producing sponge titanium ensures equalization of the temperature of the steam line and stabilization of the temperature of the vapor medium in it, which allows to optimize the vacuum separation of the titanium-containing reaction mass and thereby increase the separation efficiency while reducing energy consumption for the production of sponge titanium.
Заявленная установка была испытана в промышленных условиях. В результате опытно-промышленных испытаний было установлено, что в заявленной установке за счет выравнивания температуры паропровода исключается возможность осаждения в паропроводе и на выходе из него магния и дихлорида магния, что предотвращает забивание паропровода и исключает необходимость демонтажа установки для очистки паропровода.The claimed installation was tested in an industrial environment. As a result of pilot tests, it was found that in the claimed installation, by equalizing the temperature of the steam line, the possibility of deposition of magnesium and magnesium dichloride in the steam line and at the outlet of it is excluded, which prevents clogging of the steam line and eliminates the need to dismantle the installation for cleaning the steam line.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112932/22U RU57284U1 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | PLAIN TITANIUM PLANT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112932/22U RU57284U1 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | PLAIN TITANIUM PLANT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU57284U1 true RU57284U1 (en) | 2006-10-10 |
Family
ID=37436021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006112932/22U RU57284U1 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | PLAIN TITANIUM PLANT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU57284U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109750175A (en) * | 2019-03-28 | 2019-05-14 | 朝阳金达钛业股份有限公司 | A kind of big lid of titanium sponge reactor and passageway heating device structure |
-
2006
- 2006-04-17 RU RU2006112932/22U patent/RU57284U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109750175A (en) * | 2019-03-28 | 2019-05-14 | 朝阳金达钛业股份有限公司 | A kind of big lid of titanium sponge reactor and passageway heating device structure |
| CN109750175B (en) * | 2019-03-28 | 2023-11-24 | 朝阳金达钛业股份有限公司 | Titanium sponge reactor large cover and passageway heating device structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140112647A1 (en) | Solar Photovoltaic Water Heating System Utilizing Microprocessor Control and Water Heater Retrofit Adaptor | |
| RU2014107329A (en) | WET EXTINGUISHING TOWER FOR EXTINGUISHING HOT Coke | |
| RU57284U1 (en) | PLAIN TITANIUM PLANT | |
| CN207062351U (en) | A kind of vacuum drying oven of two sections of distillations | |
| UA12171U (en) | A plant for producing sponge titanium | |
| CN109487217A (en) | It is a kind of can be with the molecule vaporising device of effective temperature-reducing | |
| CN205245118U (en) | Heating unit of fluid | |
| UA12170U (en) | A mechanism for producing sponge titanium | |
| CN208065812U (en) | A kind of DOTP continuous distillation plants | |
| RU168560U1 (en) | HEATING UNIT | |
| CN106642268A (en) | Oil smoke purification device and barbecue trolley | |
| CN219474326U (en) | Vertical condenser for polyester production | |
| CN202852774U (en) | Combined type vapor generator | |
| CN205887184U (en) | Insulating case with insulating porcelain shaft heating function | |
| FI61354C (en) | VAERMEPANNA | |
| CN203274270U (en) | Explosion-protection electric heater | |
| CN202329312U (en) | Air hot kerosene heating device for pitch smoke purification | |
| CN219400564U (en) | Ionization type tar capturing device | |
| KR20170080368A (en) | Hopper Heater | |
| CN209252515U (en) | A kind of oven heating tube that protective easy to clean is good | |
| CN212270006U (en) | Use simple and convenient petroleum for refining petroleum distillation plant | |
| CN204874685U (en) | Many first alloy vacuum distillation stove bottom dish for parting furnace | |
| RU2374584C1 (en) | Furnace for polymerisation of insulating layer of electrical separator | |
| CN101886181A (en) | Vacuum distillation purification furnace for metal lithium | |
| CN220338428U (en) | Heat accumulating type heating equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090418 |