RU74637U1

RU74637U1 - INSTALLATION FOR APPLICATION OF A THERMODIFFUSION COATING ON A SURFACE RETORES FOR OBTAINING SPONTANEOUS TITANIUM

Info

Publication number: RU74637U1
Application number: RU2008112423/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Владимирович Тетерин (RU); Валерий Владимирович Тетерин; Игорь Анатольевич Сизиков (RU); Игорь Анатольевич Сизиков; Андрей Васильевич Шаламов (RU); Андрей Васильевич Шаламов; Дмитрий Анатольевич Рымкевич (RU); Дмитрий Анатольевич Рымкевич; Илья Николаевич Бездоля (RU); Илья Николаевич Бездоля; Алексей Петрович Чутков (RU); Алексей Петрович Чутков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Корпорация ВСПМО-АВИСМА"
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2008-07-10

Abstract

Установка для нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана, включающая шахтную электропечь, реторту с фланцем, герметичной крышкой, съемную обечайку с полочками с металлизатором, вакуумную линию, отличающаяся тем, что она содержит расположенные последовательно друг за другом ложемент, поворотное устройство, стенд для сборки реторты, вакуумную шахтную электропечь, устройство для охлаждения, при этом реторта выполнена с возможностью перемещения с помощью крана последовательно из устройства в устройство: ложемент - поворотное устройство - стенд для сборки реторты - вакуумная шахтная электропечь - устройство для охлаждения, при этом вакуумная линия соединена со стендом для сборки реторт и вакуумной печью, а линия подачи аргона - с вакуумной печью и устройством для охлаждения.Installation for applying thermal diffusion coating to the surface of the retort to obtain sponge titanium, including a shaft electric furnace, a retort with a flange, a sealed cover, a removable shell with shelves with a metallizer, a vacuum line, characterized in that it contains a lodgement arranged in series with each other, a rotary device, a stand for assembling a retort, a vacuum shaft electric furnace, a device for cooling, and the retort is movable with a crane in series from the device and apparatus: a cradle - turning device - stand for the assembly of the retort - vacuum electric furnace shaft - a device for cooling, the vacuum line is connected with a stand for the assembly of the retorts and the vacuum furnace, and an argon supply line - a vacuum oven and the cooling device.

Description

Полезная модель относится к цветной металлургии, а именно к получению губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана, в частности, к устройствам для нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана.The utility model relates to non-ferrous metallurgy, namely to the production of sponge titanium by magnetothermic reduction of titanium tetrachloride, in particular, to devices for applying thermal diffusion coating to the surface of the retort to obtain sponge titanium.

В практике получения губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана большое значение имеет качество получаемого губчатого титана по содержанию в нем примесей, в частности, примесей железа. Примеси железа переходят в губчатый титан из материала реторты. Для предотвращения загрязнения титана предусмотрено нанесение термодиффузионного покрытия на внутреннюю поверхность реторты с помощью специального устройства, позволяющего получить на внутренней поверхности реторты равномерное, сплошное диффузионное покрытие, прочно связанное с материалом реторты (ст. Диффузионное титанирование - перспективный способ защиты металлов и сплавов от коррозии. - Шаповалов В.П., Байдак Н.П., Ковальчук Г.Н., Горбунов Н.С. - Ж. Цветные металлы, 1974, №10, стр.66; ст. Получение губчатого титана повышенного качества - Шаповалов В.П., Поплавко В.Г., Вихарев А.Ф. и др. - Ж. Цветная металлургия, 1971, №8, стр.46-47; In the practice of producing sponge titanium by magnetothermic reduction of titanium tetrachloride, the quality of the resulting sponge titanium is of great importance in terms of its content of impurities, in particular, iron impurities. Impurities of iron pass into sponge titanium from the material of the retort. To prevent titanium contamination, it is envisaged to apply a thermal diffusion coating to the inner surface of the retort using a special device that allows obtaining a uniform, continuous diffusion coating firmly bonded to the material of the retort on the inner surface of the retort (Art. Diffusion titanation is a promising way to protect metals and alloys from corrosion. - Shapovalov V.P., Baydak N.P., Kovalchuk G.N., Gorbunov N.S. - Non-ferrous metals, 1974, No. 10, p. 66; Art. Production of high-quality sponge titanium - Sha VP ovals, floats VG Viharev AF et al - J. Non-ferrous metallurgy, 1971, №8, str.46-47.;

ст. Титанирование реакторов для магниетермического получения титана. - Шаповалов В.П., Поплавков В.Г. - Ж. Цветные металлы, 1971, №3, стр.64-66). В качестве металлизатора используют отходы губчатого титана.Art. Titanization of reactors for magnetothermal production of titanium. - Shapovalov V.P., Poplavkov V.G. - J. Non-ferrous metals, 1971, No. 3, p. 64-66). Sponge titanium waste is used as a metallizer.

Общим недостатком указанных устройств является низкое качество термодиффузионного покрытия за счет его окисления при монтаже и демонтаже установки при соприкосновении с воздухом при высоких температурах. Кроме того, устройство для нанесения термодиффузионного покрытия при высоких температурах скрепляется с металлической поверхностью реторты, отделение его от поверхности реторты требует больших затрат и качество нанесенного покрытия становится низкое. Процесс нанесения термодиффузионного покрытия на реторту проводят под вакуумом, который создают в реторте, а нагрев реторты в электропечи осуществляют без вакуума, поэтому в процессе нанесения термодиффузионного покрытия возможна деформация реторты под воздействием атмосферы воздуха снаружи.A common disadvantage of these devices is the low quality of the thermal diffusion coating due to its oxidation during installation and dismantling of the installation in contact with air at high temperatures. In addition, the device for applying thermal diffusion coatings at high temperatures is bonded to the metal surface of the retort, it is very expensive to separate it from the surface of the retort and the quality of the applied coating becomes low. The process of applying thermal diffusion coating to the retort is carried out under a vacuum, which is created in the retort, and the retort is heated in an electric furnace without vacuum, therefore, during the application of thermal diffusion coating, the retort can be deformed under the influence of an outside atmosphere.

Известна установка для нанесения термодиффузионного покрытия на внутреннюю поверхность реторты для магниетермического получения губчатого титана (авт. свид. СССР №959447, опубл.27.01.2000 г., бюл.3). Установка для нанесения термодиффузионного покрытия включает реторту, на внутреннюю поверхность которой наносят термодиффузионное покрытие, с герметичной крышкой, съемную обечайку с металлизатором, установленную на опору в реторту. Реторта с обечайкой и металлизатором подсоединены к вакуумной системе и установлены в электропечь. Обечайка выполнена в виде съемного полого стакана с равномерно расположенными по его наружной поверхности ребрами, при этом отношение внешнего диаметра обечайки к внутреннему диаметру реторты составляет 0,85-0,95.A known installation for applying thermal diffusion coating on the inner surface of the retort for magnetothermal production of sponge titanium (ed. Certificate of the USSR No. 959447, publ. 27.01.2000, bull. 3). Installation for applying thermal diffusion coating includes a retort, on the inner surface of which is applied thermal diffusion coating, with a sealed cover, a removable shell with a metallizer mounted on a support in the retort. Retorts with a shell and a metallizer are connected to a vacuum system and installed in an electric furnace. The shell is made in the form of a removable hollow glass with ribs evenly spaced along its outer surface, and the ratio of the outer diameter of the shell to the inner diameter of the retort is 0.85-0.95.

Недостатком установки является низкое качество термодиффузионного покрытия за счет его окисления при монтаже и демонтаже установки при соприкосновении с воздухом при высоких температурах. Кроме того, металлизатор при нагревании в вакууме контактирует со стенкой реторты и прочно прирастает к ней. При извлечении съемной обечайки термодиффузионное покрытие нарушается, и качество его становится низким. Процесс извлечения съемной обечайки приводит к повышенным энерго- и трудозатратам, т.е. к увеличению эксплуатационных затрат по обслуживанию установки.The disadvantage of the installation is the low quality of the thermal diffusion coating due to its oxidation during installation and dismantling of the installation in contact with air at high temperatures. In addition, the metallizer, when heated in a vacuum, contacts the retort wall and grows firmly to it. When removing the removable shell, the thermal diffusion coating is broken, and its quality becomes poor. The process of extracting a removable shell leads to increased energy and labor costs, i.e. to increase operating costs for the maintenance of the installation.

Известна установка для нанесения термодиффузионного покрытия на внутреннюю поверхность реторты для магниетермического получения губчатого титана (авт. свид. СССР №1605571, опубл.10.07.2000 г, бюл. №19). Установка для нанесения термодиффузионного покрытия содержит электропечь, в которую установлена реторта с герметичной крышкой, с фланцем и патрубком для вакуумирования. В реторту установлена коническая обечайка, установленная на подставку. Металлическую перфорированную прокладку устанавливают внутри реторты, и между конической обечайкой и перфорированной прокладкой размещен металлизатор. Обечайка выполнена в виде усеченного конуса, большим основанием обращена к подставке, а сверху на обечайке установлен съемный распределительный конус. При этом перфорация прокладки составляет 70-80%. Использование металлической прокладки предотвращает прирастание металлизатора к стенке реторты. При демонтаже установки полученный термодиффузионный слой не нарушается.A known installation for applying thermal diffusion coating on the inner surface of the retort for magnetothermal production of sponge titanium (ed. Certificate of the USSR No. 1605571, publ. 10.07.2000 g, bull. No. 19). Installation for applying thermal diffusion coating contains an electric furnace in which a retort is installed with a sealed cover, with a flange and a nozzle for evacuation. A conical shell mounted on a stand is installed in the retort. A metal perforated pad is installed inside the retort, and a metallizer is placed between the conical shell and the perforated pad. The shell is made in the form of a truncated cone, with a large base facing the stand, and a removable distribution cone is installed on top of the shell. In this case, the perforation of the gasket is 70-80%. The use of a metal strip prevents the growth of the metallizer to the wall of the retort. When dismantling the installation, the resulting thermal diffusion layer is not broken.

Недостатком данного устройства для нанесения термодиффузионного покрытия является низкое качество термодиффузионного покрытия за счет его окисления при монтаже и демонтаже установки The disadvantage of this device for applying thermal diffusion coatings is the low quality of thermal diffusion coatings due to its oxidation during installation and dismantling of the installation

при соприкосновении с воздухом. Кроме того, при наличии перфорированной прокладки между стенкой реторты и металлизатором не устраняется процесс ее сцепления с внутренней поверхностью реторты. При высокой температуре свыше 1000°С и при вакууме происходит перераспределение атомов металлической прокладки и металлической стенки реторты с образованием эвтектического сплава. Извлечь из реторты прокладку с метализатором и обечайкой при демонтаже очень сложно, это приводит к большим трудозатратам для извлечения обечайки, к увеличению времени на проведение процесса нанесения термодиффузионного покрытия и, как следствие, к увеличению энерго- и трудозатрат.in contact with air. In addition, if there is a perforated gasket between the retort wall and the metallizer, the process of its adhesion to the inner surface of the retort is not eliminated. At a high temperature above 1000 ° C and under vacuum, the atoms of the metal strip and the metal wall of the retort are redistributed with the formation of a eutectic alloy. It is very difficult to remove the gasket with the metalizer and the casing from the retort during dismantling, this leads to high labor costs for removing the casing, to an increase in the time required for the process of applying thermal diffusion coating, and, as a result, to an increase in energy and labor costs.

Известна установка для нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана (авт. свид. СССР №1750265, опубл. 10.07.2000 г, бюл.19), по количеству общих признаков, принятая за ближайший аналог - прототип. Установка для нанесения термодиффузионного покрытия включает электрическую печь, реторту с крышкой и фланцем для вакуумирования, в которую установлена съемная обечайка с металлизатором, выполненная в виде стакана с фланцем и с отверстием для вакуумирования, в стакан коаксиально установлена теплоизоляционная вставка с нагревательным элементом. На дно стакана приварена заглушка. Собранный аппарат помещают в электропечь. В реторте и в съемной обечайке создают вакуум. Данное изобретение позволяет повысить производительность за счет увеличения скорости насыщения и в 2-10 раз увеличить толщину термодиффузионного покрытия на внутренней поверхности реторты.A known installation for applying thermal diffusion coating on the surface of the retort to obtain sponge titanium (ed. Certificate of the USSR No. 1750265, publ. 10.07.2000 g, bull. 19), by the number of common signs, adopted for the closest analogue is the prototype. Installation for applying thermal diffusion coating includes an electric furnace, a retort with a lid and a flange for evacuation, in which a removable shell with a metallizer is installed, made in the form of a glass with a flange and with a hole for evacuation, a heat-insulating insert with a heating element is coaxially installed in the glass. A cap is welded to the bottom of the glass. The assembled apparatus is placed in an electric furnace. A vacuum is created in the retort and in the removable shell. This invention improves productivity by increasing the rate of saturation and 2-10 times increase the thickness of the thermal diffusion coating on the inner surface of the retort.

Недостатком устройства является низкое качество термодиффузионного покрытия за счет его окисления при монтаже и демонтаже установки при соприкосновении с воздухом. Кроме того, в данном патенте предлагается увеличение производительности The disadvantage of this device is the low quality of the thermal diffusion coating due to its oxidation during installation and dismantling of the installation in contact with air. In addition, this patent proposes an increase in productivity.

за счет установки дополнительного нагревательного элемента. Это приводит к дополнительным операциям по вакуумированию, как обечайки так и реторты, по установке и извлечению нагревательного элемента, т.е. к увеличению энерго- и трудозатрат. Кроме того, создание вакуума в реторте и в обечайке приведет к деформации реторты, так как в печи вакуум не создается. По этой причине данное устройство не нашло практической реализации.due to the installation of an additional heating element. This leads to additional vacuuming operations, such as shells and retorts, for installing and removing the heating element, i.e. to increase energy and labor costs. In addition, the creation of vacuum in the retort and in the shell will lead to deformation of the retort, since the vacuum is not created in the furnace. For this reason, this device did not find practical implementation.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет повысить качество термодиффузионного покрытия за счет уменьшения окисления его поверхности. Это происходит за счет проведения предварительной очистки от загрязнений маслом, от пылевых и твердых частиц внутренней поверхности реторты перед нанесением защитного термодиффузионного покрытия, за счет создания герметичности реторты перед нанесением термодиффузионного покрытия и за счет проведения процесса охлаждения реторты в атмосфере инертного газа. Кроме того, при предварительной очистке внутренней поверхности реторты от загрязнений происходит более прочное сцепление покрытия с поверхностью реторты, поверхность покрытия будет стойкой и улучшиться качество покрытия. Кроме того, предложенная установка позволяет снизить эксплуатационные затраты за счет снижения времени охлаждения реторты, времени переключения устройств к питающим линиям, снабженных запорными устройствами.The technical result is aimed at eliminating the disadvantages of the prototype and can improve the quality of thermal diffusion coatings by reducing the oxidation of its surface. This is due to the preliminary cleaning of oil contaminants, dust and solid particles of the inner surface of the retort before applying a protective thermal diffusion coating, due to the tightness of the retort before applying a thermal diffusion coating, and due to the cooling process of the retort in an inert gas atmosphere. In addition, during preliminary cleaning of the inner surface of the retort from contamination, the coating adheres more strongly to the surface of the retort, the coating surface will be resistant and the quality of the coating will improve. In addition, the proposed installation can reduce operating costs by reducing the cooling time of the retort, the time of switching devices to the supply lines, equipped with locking devices.

Технический результат достигается тем, что предложена установка для нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана, включающая шахтную электропечь, реторту с фланцем, герметичной крышкой, съемную обечайку с полочками и с металлизатором, вакуумную линию, новым является то, что она содержит расположенные последовательно друг за другом ложемент, поворотное устройство, The technical result is achieved by the fact that the proposed installation for applying thermal diffusion coating on the surface of the retort to obtain sponge titanium, including a shaft furnace, a retort with a flange, a sealed cover, a removable shell with shelves and with a metallizer, a vacuum line, the new one is that it contains located sequentially one after another lodgement, rotary device,

стенд для сборки реторты, вакуумную шахтную электропечь, устройство для охлаждения, при этом реторта выполнена с возможностью перемещения с помощью крана последовательно из устройства в устройство: ложемент - поворотное устройство - стенд для сборки реторты - вакуумная шахтная электропечь - устройство для охлаждения, при этом вакуумная линия соединена со стендом для сборки реторт и вакуумной печью, а линия подачи аргона - с вакуумной печью и устройством для охлаждения.a stand for assembling a retort, a vacuum shaft electric furnace, a device for cooling, and the retort is made with the possibility of moving with a crane sequentially from device to device: lodgement - rotary device - stand for assembling a retort - vacuum shaft electric furnace - a cooling device, while vacuum the line is connected to a retort assembly stand and a vacuum furnace, and the argon supply line is connected to a vacuum furnace and a cooling device.

Наличие в установке вращающегося вокруг оси ложемента с уклоном в сторону фланца позволяет производить качественную предварительную очистку внутренней поверхности реторт от масляных и пылевых загрязнений направленными струями воды и/или тканью, что позволит ликвидировать загрязняющий слой на поверхности реторты и тем самым улучшить качество титанового покрытия.The presence of a lodgement rotating around the axis with a slope towards the flange allows the high-quality preliminary cleaning of the inner surface of the retorts from oil and dust contamination by directed jets of water and / or fabric, which will eliminate the contaminant layer on the surface of the retort and thereby improve the quality of the titanium coating.

Наличие в установке поворотного устройства позволяет осуществить перемещение реторты из горизонтального положения в вертикальное для сборки реторты, что снижает эксплуатационные затраты при нанесении термодиффузионного покрытия.The presence of a rotary device in the installation allows the retort to be moved from horizontal to vertical to assemble the retort, which reduces operating costs when applying thermal diffusion coating.

Наличие в установке стенда для сборки реторты служит для установки в реторту съемной обечайки с металлизатором, для установки на реторту герметичной крышки и обеспечивает возможность проверки герметичности смонтированной реторты путем откачки воздуха при присоединении вакуумной линии к фланцу крышки с последующим измерением давления в аппарате. Герметичность реторты и создание вакуума позволяют уменьшить попадание воздуха в реторту, и тем самым снизить окисление термодиффузионного покрытия на внутренней поверхности реторты и металлизатора, расположенного на обечайке.The presence in the installation of the stand for assembling the retort serves to install a removable shell with a metallizer in the retort, to install a sealed cover on the retort and provides the ability to check the tightness of the mounted retort by pumping air when connecting the vacuum line to the cover flange, followed by pressure measurement in the apparatus. The tightness of the retort and the creation of a vacuum can reduce the ingress of air into the retort, and thereby reduce the oxidation of the thermal diffusion coating on the inner surface of the retort and the metallizer located on the shell.

Наличие в установке шахтной вакуумной электропечи позволяет исключить деформацию реторты и улучшить качество нанесенного титанового покрытия за счет исключения попадания воздуха в реторту.The presence of a shaft vacuum electric furnace in the installation eliminates the deformation of the retort and improves the quality of the applied titanium coating by eliminating the ingress of air into the retort.

Наличие в установке устройства для охлаждения позволяет ускорить процесс охлаждения реторты, уменьшить время соприкосновения нагретого термодиффузионного покрытия с воздухом, что позволяет уменьшить его окисление воздухом при демонтаже реторты, улучшить качество нанесенного покрытия.The presence in the installation of a cooling device allows to accelerate the cooling process of the retort, to reduce the contact time of the heated thermal diffusion coating with air, which reduces its oxidation by air during dismantling of the retort, and improves the quality of the applied coating.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующихся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам установки для нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителю техническому результату отличительных признаков в заявленной установке. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by signs that are identical (identical) to all the essential features of the thermal diffusion unit coating the surface of the retort to obtain sponge titanium. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in terms of the totality of the features of the analogue, made it possible to establish a set of significant distinguishing features in relation to the applicant’s perceived technical result in the claimed installation. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

На фиг.1 показана установка для нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана. Установка включает реторту 1, которая выполнена с возможностью перемещения в устройства установки: в ложемент 2, в поворотное устройство 3, на стенд 4 для сборки реторт, в вакуумную печь 5 и в устройство для охлаждения 6. Реторта выполнена с фланцем 7, на который установлена герметичная крышка 8 с отверстием для вакуумирования 9 и с патрубком 10. В реторту Figure 1 shows the installation for applying thermal diffusion coating on the surface of the retort to obtain sponge titanium. The installation includes a retort 1, which is made with the possibility of moving to the installation device: in the lodgement 2, in the rotary device 3, on the stand 4 for assembling the retort, in the vacuum oven 5 and in the cooling device 6. The retort is made with a flange 7 on which is installed sealed cover 8 with a hole for evacuation 9 and with a pipe 10. In the retort

установлена съемная обечайка 11 с полочками 12 и с металлизатором 13. Вакуумная линия 14 соединена со стендом для сборки реторт и вакуумной печью, линия подачи аргона 15 - с вакуумной печью и устройством для охлаждения. Устройство для охлаждения реторты выполнено в виде водоохлаждаемой обечайки 16 с патрубком 17 для подачи воды в водоохлаждаемую рубашку и патрубками 18 для отвода воды из нее, и патрубком 19 для отвода газовоздушной смеси и патрубком 20 для отвода воды внутренней полости обечейки. На поверхности водоохлаждаемой обечайки выполнены отверстия 21 для подачи воды на охлаждение реторты. Установка снабжена электромостовым краном 22.a removable shell 11 with shelves 12 and a metallizer 13 is installed. A vacuum line 14 is connected to a stand for assembling the retorts and a vacuum furnace, an argon feed line 15 is connected to a vacuum furnace and a cooling device. The device for cooling the retort is made in the form of a water-cooled shell 16 with a pipe 17 for supplying water to the water-cooled jacket and pipes 18 for draining water from it, and a pipe 19 for draining the air-gas mixture and pipe 20 for draining water of the inner cavity of the shell. On the surface of the water-cooled shell, holes 21 are made for supplying water for cooling the retort. The installation is equipped with an electric bridge crane 22.

Пример работы установки для нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана.An example of the installation for applying thermal diffusion coating on the surface of the retort to obtain sponge titanium.

Электромостовым краном 22 реторту 1 укладывают на вращающийся ложемент 2, где производят очистку внутренней поверхности реторты 1 от нефтяных, пылевых и твердых загрязнений, которые возникают в процессе транспортировки реторты 1 с завода-изготовителя. После очистки от загрязнений реторту 1 с помощью поворотного устройства 3 переводят в вертикальное положение и устанавливают на стенд 4 для сборки реторты 1. Для этого во внутрь реторты 1 устанавливают съемную обечайку 11 с полочками 12, на которых размещен металлизатор 13 в виде титановой губки. Для нанесения защитного термодиффузионного покрытия на внутреннюю поверхность реторты 1 диаметром 1,6 м и высотой 3,8 м для получения губчатого титана, выполненной из нержавеющей стали Х18Н10Т, применяют металлизатор 13 - губчатый титан марки ТГ-ТВ (ГОСТ 17746, регламентированного состава, а именно массовой доли хлора - не более 0,5%, железа - не более 2,1%, азота - не более 1,1%). Съемная обечайка 11 представляет собой цилиндрическую An electric bridge crane 22 retort 1 is placed on a rotating lodgement 2, where the inner surface of the retort 1 is cleaned of oil, dust and solid contaminants that occur during transportation of the retort 1 from the manufacturer. After cleaning the impurities, the retort 1 is turned into a vertical position by means of a rotary device 3 and mounted on a stand 4 for assembling the retort 1. For this, a removable shell 11 with shelves 12, on which the metallizer 13 is placed in the form of a titanium sponge, is installed inside the retort 1. To apply a protective thermal diffusion coating on the inner surface of retort 1 with a diameter of 1.6 m and a height of 3.8 m to obtain sponge titanium made of X18H10T stainless steel, a metallizer 13 - sponge titanium of the TG-TV brand (GOST 17746, regulated composition, and namely, the mass fraction of chlorine - not more than 0.5%, iron - not more than 2.1%, nitrogen - not more than 1.1%). The removable shell 11 is a cylindrical

полую емкость с наружным диаметром 1,4 м и внутренним диаметром 0,9 м, высотой 2,9 м, на наружной поверхности которой размещены стальные полочки 12 шириной 0,47 м с ребрами жесткости. На полочки 12 вручную раскладывают металлизатор 13 в виде кусков губчатого титана крупностью около 70 мм. Реторту 1 закрывают герметичной крышкой 8. Собранную реторту 1 проверяют на герметичность в стенде 4 путем открытия запорного устройства вакуумной системы 14 и откачки воздуха через отверстие 9 фланца крышки 8. Проверенную на герметичность реторту 1 устанавливают электромостовым краном 22 в вакуумную печь 5 типа СШВ мощностью 410 кВт, соединяют с системой вакуумирования 14 путем открытия вентиля, откачивают воздух из шахтной вакуумной печи до 5,3-13,3 кПа и реторты 1 до 15 кПа. После откачки воздуха через отверстие 9 крышки 8 включают электронагреватели вакуумной печи 5 на разогрев реторты 1 до температуры 1000°, выдерживают при температуре 950-1030°С в течение 15 часов, при этом абсолютное давление в реторте 1 во время высокотемпературной выдержки поддерживают в пределах 9,3-133 Па. После окончания высокотемпературной выдержки реторту 1 отсоединяют от системы вакуумирования 14 - от насоса ВН-6Г и подключают патрубок 10 крышки 8 к линии подачи аргона 15 путем открытия запорной арматуры. Реторту 1 заполняют аргоном (ГОСТ 10157) до избыточного давления 9,8-29,4 кПа. Затем реторту 1 краном 22 извлекают из вакуумной печи 5 и устанавливают в устройство для охлаждения 6 диаметром 1,8 м. В реторту 1 задают через патрубок 10 крышки 9 дополнительное количество аргона. Охлаждение проводят водой, которую подают через патрубок 17 водоохлаждаемой рубашки 16 в течение 3 часов и выводят ее через патрубки 18. Затем закрывают патрубки 18, и воду начинают подавать через отверстия 21 непосредственно на реторту 1. Слив воды осуществляют через патрубок a hollow container with an outer diameter of 1.4 m and an inner diameter of 0.9 m, a height of 2.9 m, on the outer surface of which are placed steel shelves 12 with a width of 0.47 m with stiffeners. On the shelves 12, the metallizer 13 is manually laid out in the form of pieces of sponge titanium with a particle size of about 70 mm. The retort 1 is closed with a sealed cover 8. The assembled retort 1 is checked for leaks in the stand 4 by opening the shut-off device of the vacuum system 14 and pumping air through the hole 9 of the flange of the cover 8. The checked for tightness retort 1 is installed by an electric bridge crane 22 in a 510 SShV vacuum furnace with a capacity of 410 kW, connected to the vacuum system 14 by opening the valve, pumping air from the shaft vacuum furnace to 5.3-13.3 kPa and retort 1 to 15 kPa. After pumping the air through the hole 9 of the cover 8, the electric heaters of the vacuum furnace 5 are turned on to heat the retort 1 to a temperature of 1000 ° C, kept at a temperature of 950-1030 ° C for 15 hours, while the absolute pressure in the retort 1 during high-temperature exposure is maintained within 9 3-133 Pa. After the high-temperature exposure, the retort 1 is disconnected from the vacuum system 14 - from the pump VN-6G and connect the pipe 10 of the cover 8 to the supply line of argon 15 by opening the shutoff valves. Retort 1 is filled with argon (GOST 10157) to an overpressure of 9.8-29.4 kPa. Then, the retort 1 is removed from the vacuum furnace 5 by a crane 22 and installed in the cooling device 6 with a diameter of 1.8 m. In the retort 1, an additional amount of argon is given through the nozzle 10 of the cover 9. Cooling is carried out with water, which is supplied through the nozzle 17 of the water-cooled jacket 16 for 3 hours and is led out through the nozzles 18. Then the nozzles 18 are closed and the water begins to be supplied through the holes 21 directly to the retort 1. The water is drained through the nozzle

20, а водяные пары удаляют через патрубок 19. Общая продолжительность охлаждения реторты 1 составляет 15 часов. В течение этого времени реторта 1 охлаждается до температуры 50°С. После охлаждения реторту 1 с крышкой 8 направляют на демонтаж. Для этого снимают крышку 8 с реторты 1, извлекают съемную обечайку 11, удаляют с полочек 12 окисленный титан - металлизатор 13. Реторту 1 направляют на процесс получения губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана.20, and water vapor is removed through the pipe 19. The total cooling time of the retort 1 is 15 hours. During this time, retort 1 is cooled to a temperature of 50 ° C. After cooling, the retort 1 with the cover 8 is sent for dismantling. To do this, remove the lid 8 from the retort 1, remove the removable shell 11, remove the oxidized titanium - metallizer 13 from the shelves 12. The retort 1 is sent to the process of producing sponge titanium by magnetothermal reduction of titanium tetrachloride.

Таким образом, предложенная установка для нанесения термодиффузионного покрытия позволяет улучшить качество термодиффузионного покрытия на поверхность реторты, снизить эксплуатационные затраты на 20-30% за счет предварительной очистки поверхности реторты от загрязнений, уменьшения окисления поверхности титанового покрытия при охлаждении реторты, оптимизации процесса нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты за счет сокращения времени переключения режимов работы установки.Thus, the proposed installation for applying thermal diffusion coating can improve the quality of thermal diffusion coating on the surface of the retort, reduce operating costs by 20-30% due to preliminary cleaning of the surface of the retort from contamination, reduce oxidation of the surface of the titanium coating when cooling the retort, optimizing the process of applying thermal diffusion coating to the surface of the retort due to the reduction of the switching time of the operating modes of the installation.

Claims

Installation for applying thermal diffusion coating to the surface of the retort to obtain sponge titanium, including a shaft electric furnace, a retort with a flange, a sealed cover, a removable shell with shelves with a metallizer, a vacuum line, characterized in that it contains a lodgement arranged in series with each other, a rotary device, a stand for assembling a retort, a vacuum shaft electric furnace, a device for cooling, and the retort is movable with a crane in series from the device and apparatus: a cradle - turning device - stand for the assembly of the retort - vacuum electric furnace shaft - a device for cooling, the vacuum line is connected with a stand for the assembly of the retorts and the vacuum furnace, and an argon supply line - a vacuum oven and the cooling device.