SU1834845A3 - Method of producing high-melting titanium carbide-base compounds and device for its implementation - Google Patents
Method of producing high-melting titanium carbide-base compounds and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- SU1834845A3 SU1834845A3 SU904845852A SU4845852A SU1834845A3 SU 1834845 A3 SU1834845 A3 SU 1834845A3 SU 904845852 A SU904845852 A SU 904845852A SU 4845852 A SU4845852 A SU 4845852A SU 1834845 A3 SU1834845 A3 SU 1834845A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- titanium carbide
- argon
- atm
- pressure
- increasing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
Изобретение относится к области получения тугоплавких неорганических соединений методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в режиме горения, а именно, к технологии получения СВС-тугоплавких соединений на основе титана (например, СВС-карбида титана), используемых как абразивные и магнитно-абразивные материалы в вид порошков, паст, шлифовальных кругов и как износостойкие материалы для напыления.The invention relates to the field of producing refractory inorganic compounds by the method of self-propagating high-temperature synthesis in the combustion mode, and in particular, to a technology for producing SHS-refractory compounds based on titanium (for example, SHS-titanium carbide) used as abrasive and magnetically abrasive materials in the form of powders, pastes, grinding wheels and as wear-resistant materials for spraying.
Цель изобретения - увеличение выхода карбида титана, повышение его абразивных характеристики и снижение пожаро- и взрывоопасности процесса.The purpose of the invention is to increase the yield of titanium carbide, increase its abrasive characteristics and reduce the fire and explosion hazard of the process.
Поставленная цель достигается тем, что смесь исходных компонентов уплотняют в оболочку из графитированной ткани, синтез ведут с непрерывной эвакуацией реакционных газов в токе аргона при давлении 1,21,5 атм, а охлаждение конечного продукта проводят также в среде аргона при давлении 1,1-1.2 атм, причем отношение диаметра сбрасывающего трубопровода к диаметру корпуса устройства составляет 1:5-7.This goal is achieved by the fact that the mixture of the starting components is compacted into a shell of graphite fabric, the synthesis is carried out with continuous evacuation of the reaction gases in an argon stream at a pressure of 1.21.5 atm, and the final product is also cooled in argon at a pressure of 1.1- 1.2 atm, and the ratio of the diameter of the discharge pipe to the diameter of the casing of the device is 1: 5-7.
На чертеже представлен продольный разрез общего вида устройства для осуществления способа.The drawing shows a longitudinal section of a General view of a device for implementing the method.
Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с днищем 1 и фланцем 3, в котором размещено пространство для охлаждения вакуумной прокладки 4 водой; крышку 5, на которой расположены отверстия для размещения средства инициирования реакции 6, патрубки для подключения систем подачиThe device comprises a cylindrical body 1 with a bottom 1 and a flange 3, in which there is a space for cooling the vacuum strip 4 with water; a cover 5, on which openings are located for accommodating reaction initiation means 6, nozzles for connecting supply systems
1834845 АЗ аргона и вакуумирование 7, установки контрольно-измерительных приборов 8, а также защитные экраны 9.1834845 argon AZ and evacuation 7, installation of instrumentation 8, as well as protective shields 9.
По центру крышки расположен сбрасывающий трубопровод реакционных газов 10. Коаксиально корпусу 1 устанавливают оболочку 11 из графитированной ткани ТГН-2М со вставляемым в нее на период загрузки шихты стальным цилиндром. Между. корпусом 1 и оболочкой 11 находится засыпка 12 слоя порошка отходов конечного продукта,In the center of the lid there is a discharge pipe of reaction gases 10. Coaxially to the housing 1, a shell 11 of graphite fabric TGN-2M is installed with a steel cylinder inserted into it for the charge loading period. Between. the housing 1 and the shell 11 is filling 12 layers of powder of the waste product of the final product,
Сущность способа и устройства для его осуществления состоит в следующем: на днище 2 устройства помещается засыпка 12 порошка отходов конечного продукта.The essence of the method and device for its implementation is as follows: on the bottom 2 of the device is placed backfill 12 of the waste powder of the final product.
Затем коаксиально корпусу 1 устанавливают с помощью стального цилиндра оболочку 11. из графитированной ткани ТГН-2М, в которые загружают на определенную высоту и уплотняют предварительно высушенную до постоянного веса шихту 13. Таким же образом производится загрузка и уплотнение слоя порошка отходов конечного продукта 12 в пространство между корпусом 1 устройства оболочки 1Т.Then, coaxially to the housing 1, a shell 11. is installed using a steel cylinder 11. of graphite fabric TGN-2M, into which a charge 13 is pre-dried and compacted, previously dried to a constant weight, and the layer of the waste product powder of the final product 12 is loaded and compacted into the space between the housing 1 of the shell device 1T.
После загрузки и уплотнения определенной порции шихты и засыпки производят подъем цилиндра. Далее загружают и уплотняют следующую порцию шихты и засыпки с последующим подъемом цилиндра. При уплотнении верхнего слоя шихты в контакт с ней вводят электроды и завязывают оболочку. Цилиндр перед синтезом удаляют.After loading and compaction of a certain portion of the charge and backfill, the cylinder is lifted. Next, load and compact the next portion of the charge and backfill with the subsequent lifting of the cylinder. When compacting the upper layer of the charge, electrodes are brought into contact with it and the shell is tied. The cylinder is removed before synthesis.
Устанавливают крышку 5 устройства, герметизируют его и при закрытом верхнем затворе сбрасывающего трубопровода проводят вакуумирование с проверкой на натекание.Install the device cover 5, seal it, and with the upper shutter of the discharge pipe closed, evacuate and check for leakage.
Далее устройство заполняют аргоном до давления 1,1-1,5 атм и подключают систему охлаждения корпуса, крышки и сбрасывающего трубопровода. Затем производят поджиг шихты и ведут синтез с непрерывной эвакуацией в токе аргона реакционных газов при постоянном охлаждении устройства в специальном боксе методом орошения. По окончании·процесса газовыделения устройство герметизируют, заполняют аргоном до давления 1,1-1,2 атм и производят охлаждение .снека конечного продукта. Далее устройство разгерметизируют, переворачивают и извлекают легко отделяемую от засыпки оболочку вместе с синтезированным СВС-продуктом. Оболочка из графитированной ткани отделяется от спека и используется в последующих процессах синтеза.Next, the device is filled with argon to a pressure of 1.1-1.5 atm and the cooling system of the housing, cover and discharge pipe are connected. Then they charge the mixture and carry out synthesis with continuous evacuation of reaction gases in an argon stream with constant cooling of the device in a special box by irrigation. At the end of the gas evolution process, the device is sealed, filled with argon to a pressure of 1.1-1.2 atm, and cooling of the snack of the final product is performed. Next, the device is depressurized, turned over and the shell is easily separated from the backfill along with the synthesized SHS product. The graphite fabric shell is separated from the cake and used in subsequent synthesis processes.
Повышение выхода годного продукта и связанной с ним цикловой производительности процесса происходит за счет:The increase in the yield of the product and the associated cycle productivity of the process occurs due to:
- увеличения глубины реагирования, благодаря тесному контакту между частицами порошков реакционной смеси, которая утрамбовывается в оболочку из графитированной ткани, что предотвращает расслоение шихты при большом газовыделении и унос частиц с отходящими газами;- increasing the depth of reaction, due to the close contact between the powder particles of the reaction mixture, which is compacted into a shell of graphite fabric, which prevents the separation of the charge with a large gas evolution and entrainment of particles with exhaust gases;
-уменьшения содержания кислородай свободного углерода в конечном продукте, благодаря тому, что отвод реакционных газов осуществляется в токе аргона при давлении 1,1-1,5 атм, а охлаждение конечного продукта также в среде аргона при давлении 1,1-1,2 атм. В этих условиях увеличивается скорость отвода образующегося в процессе синтеза оксида углерода, уменьшается время его контакта со спеком конечного продукта как во время синтеза, так и в процессе охлаждения в среде аргона. При этом увеличивается глубина реагирования 25 (полнота химического превращения), умень шается содержание свободного углерода в конечном продукте и увеличивается его абразивная способность.-reducing oxygen content of free carbon in the final product, due to the fact that the removal of reaction gases is carried out in an argon stream at a pressure of 1.1-1.5 atm, and the cooling of the final product also in argon at a pressure of 1.1-1.2 atm . Under these conditions, the rate of removal of carbon monoxide formed during the synthesis increases, the time of its contact with the cake of the final product decreases both during synthesis and during cooling in argon. At the same time, the depth of reaction 25 increases (the completeness of chemical conversion), the content of free carbon in the final product decreases, and its abrasive ability increases.
Уменьшение давления аргона менее 1,1 30 атм к окислению спека конечного продукта, повышение содержания кислорода и свободного углерода в нем, что снижает выход годного продукта и цикловую производи. тельность процесса.Reducing the argon pressure of less than 1.1 30 atm to oxidize the cake of the final product, increasing the oxygen content and free carbon in it, which reduces the yield and cyclic production. process duration.
Увеличение давления аргона боле 1,2 атм не дает существенного улучшения качества конечного продукта: при этом увеличивается расход аргон, что скажется на стоимости готового продукта.An increase in argon pressure of more than 1.2 atm does not give a significant improvement in the quality of the final product: this increases the consumption of argon, which will affect the cost of the finished product.
π ример 1. Для исследований берут порошки титана марки ПТХ Закарпатского опытного металлургического завода крупностью - 3,0-0,4 мм, которые подвергают механоактивации в течение 8 часов. Из 45 полученной массы выделяютфракцию-0,18 мм, которую затем используют во всех опытах. В этом примере в течение 20 часов смешивают 80 кг титанового порошка крупностью - 0,18 мм и 20 кг углерода техниче50 ского марки ПМ 15ТС. Далее смесь загружают в устройство по описанной выше и изображенной на рис. схеме.π Example 1. For research, titanium powders of PTX grade of the Transcarpathian pilot metallurgical plant with a grain size of 3.0-0.4 mm are taken, which are subjected to mechanical activation for 8 hours. Of the 45 mass obtained, a 0.18 mm fraction is isolated, which is then used in all experiments. In this example, 80 kg of titanium powder with a fineness of 0.18 mm and 20 kg of carbon of technical grade PM 15TC are mixed for 20 hours. Next, the mixture is loaded into the device as described above and shown in Fig. scheme.
Затем устройство герметизируют, вакуумируют, заполняют аргоном, поджигают 55 шихту и ведут синтез с непрерывной эвакуацией в токе аргона реакционных газов при постоянном охлаждении устройства в специальном боксе методом орошения. По окончании процесса газовыделения устройство герметизируют, заполняют аргоном до давления 1,1-1,2 атми производят охлаждение опека конечного продукта.Then the device is sealed, vacuum, filled with argon, set fire to 55 charge and carry out synthesis with continuous evacuation of reaction gases in an argon stream with constant cooling of the device in a special box by irrigation. At the end of the gas evolution process, the device is sealed, filled with argon to a pressure of 1.1-1.2 atm, and the custody of the final product is cooled.
Давление синтеза в устройстве меняют от 1.0 до 1.5 атм в зависимости от отношения диаметра сбрасывающего трубопровода к диаметру корпуса (от 1:3 до 1:8).The synthesis pressure in the device varies from 1.0 to 1.5 atm depending on the ratio of the diameter of the discharge pipe to the diameter of the casing (from 1: 3 to 1: 8).
Давление в устройстве при охлаждении спека конечного продукта создают путем подачи аргона в количестве, достаточном для поддержания 1,1-1,2 атм.The pressure in the device when cooling the cake of the final product is created by supplying argon in an amount sufficient to maintain 1.1-1.2 atm.
• П р и м е р 2.39,8 кг титанового порошка марки ПТХ Закарпатского опытного металлургического завода крупностью - 0,18 мм. 49,7 кг железного порошка марки ПЖРВ 3.200 и 10,5 кг порошка углерода технического марки ПМ 15Т смешивают в течение 20 часов.• PRI me R 2.39.8 kg of titanium powder grade PTX Transcarpathian pilot metallurgical plant with a particle size of 0.18 mm 49.7 kg of iron powder of the ПЖРВ 3.200 brand and 10.5 kg of carbon powder of the technical grade ПМ 15Т are mixed for 20 hours.
Загрузка шихты в устройстве, подготовка к синтезу, синтез и разгрузка устройства аналогичны примеру 1.The charge loading in the device, preparation for synthesis, synthesis and unloading of the device are similar to example 1.
После измельчения спека для дальнейших исследований берут порошки зернистостью 500/63, характеризующие свойства всего материала, а не его отдельных фракций. Затем проводят микроскопические исследования, определяют химический состав, абразивные свойства и выход годного продукта по известным методикам.After grinding the cake, for further studies, powders with a grain size of 500/63 are taken, which characterize the properties of the entire material, and not its individual fractions. Then carry out microscopic studies, determine the chemical composition, abrasive properties and yield of the product by known methods.
Сравнительные данные, полученные в ходе исследований, приведены в таблице.Comparative data obtained during the studies are shown in the table.
Из представленных в таблице данных следует, что наибольший выход годного СВС-продукта наблюдается тогда, когда реакционная смесь уплотняется в оболочку из графитированной ткани, синтез ведут с отводом реакционных газов через сбрасывающий трубопровод (отношение диаметра сбрасывающего трубопровода к диаметру корпуса устройства равно 1:5-7) в токе аргона при давлении 1,1-1,5 атм, а охлаждение конечного продукта - также в среде аргона прибавлении 1,1—1,2 атм. При этом улучшается количество, конечного продукта за счет уменьшения содержания кислорода и свободного углерода, повышается его абразивная способность, что позволяет за одно и то же время добиться более высокого класса шероховатости.From the data presented in the table it follows that the highest yield of SHS product is observed when the reaction mixture is compacted into a shell of graphite fabric, the synthesis is carried out with the removal of reaction gases through a discharge pipe (the ratio of the diameter of the discharge pipe to the diameter of the device is 1: 5- 7) in a stream of argon at a pressure of 1.1-1.5 atm, and the cooling of the final product is also in an argon medium, adding 1.1-1.2 atm. At the same time, the quantity of the final product improves due to a decrease in the content of oxygen and free carbon, its abrasive ability increases, which makes it possible to achieve a higher roughness class at the same time.
Изобретение обладает следующими достоинствами:The invention has the following advantages:
увеличение коэффициента использования порошков реакционной смеси за счет уплотнения их в оболочку из графитированной ткани, что исключает унос частиц в атмосферу и увеличивает глубину реагирования компонентов смеси и выход годного продукта;an increase in the utilization rate of the powders of the reaction mixture due to their compaction in a shell of graphite fabric, which eliminates the entrainment of particles into the atmosphere and increases the depth of reaction of the components of the mixture and yield
снижение содержания кислорода и свободного углерода за счет того, что синтез ведут с непрерывной эвакуацией в токе аргона реакционных газов, а охлаждение конечного продукта - в среде аргона при давлении 1,1-1,2 атм;reduction in oxygen and free carbon due to the fact that the synthesis is carried out with continuous evacuation of reaction gases in an argon stream, and the final product is cooled in argon at a pressure of 1.1-1.2 atm;
повышение выхода годного продукта при увеличении его абразивной способности благодаря конструктивным особенностям устройства и оптимальным технологическим режимам.increased yield of the product with an increase in its abrasive ability due to the design features of the device and optimal technological conditions.
простота и надежность устройства в процессе его эксплуатации;simplicity and reliability of the device during its operation;
возможность использования изобретения для получения магнитно-абразивных материалов на основе карбида титана.the possibility of using the invention to obtain magnetic abrasive materials based on titanium carbide.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904845852A SU1834845A3 (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | Method of producing high-melting titanium carbide-base compounds and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904845852A SU1834845A3 (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | Method of producing high-melting titanium carbide-base compounds and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1834845A3 true SU1834845A3 (en) | 1993-08-15 |
Family
ID=21524598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904845852A SU1834845A3 (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | Method of producing high-melting titanium carbide-base compounds and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1834845A3 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686897C1 (en) * | 2018-08-24 | 2019-05-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Device for production of titanium carbide-based powder |
RU2687423C1 (en) * | 2018-09-26 | 2019-05-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of producing titanium carbide-based powder |
-
1990
- 1990-06-05 SU SU904845852A patent/SU1834845A3/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2686897C1 (en) * | 2018-08-24 | 2019-05-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Device for production of titanium carbide-based powder |
RU2687423C1 (en) * | 2018-09-26 | 2019-05-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Method of producing titanium carbide-based powder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108821292B (en) | Method and device for producing silicon monoxide | |
JP3714482B2 (en) | Method for producing intermetallic compound castings | |
AU2009207739A1 (en) | Phlegmatized metal powder or alloy powder and method and reaction vessel for the production thereof | |
Amosov et al. | Effect of batch pelletizing on a course of SHS reactions: An overview | |
SU1834845A3 (en) | Method of producing high-melting titanium carbide-base compounds and device for its implementation | |
AU599316B2 (en) | Method and apparatus for preparing high-purity metallic silicon | |
US4264546A (en) | Method for producing silicon nitride molded bodies by means of pseudoisostatic hot pressing | |
DE2303697C2 (en) | Process for the production of alloy powders from rare earths and cobalt | |
RU2385837C2 (en) | Method of producing titanium hydride and device for realising said method | |
EP0444104A4 (en) | Processing of a dry precursor material | |
CN106986377A (en) | A kind of Gd2Ti2‑xZrxO7The self- propagating preparation method of pyrochlore | |
JPS5821948B2 (en) | Method and apparatus for producing blast furnace coke | |
RU2208573C1 (en) | Titanium hydride production process | |
RU2038296C1 (en) | Method for production of titanium carbide and device for its realization | |
US3661373A (en) | Apparatus for filtration of molten metals and alloys containing a solid phase | |
US4001007A (en) | Material for sintering emitting a lesser amount of nitrogen oxide and a method for manufacturing the same | |
GB2106938A (en) | Tantalum coated alumina articles | |
SU460115A1 (en) | The method of obtaining powders of refractory compounds | |
US4199349A (en) | Production of sponge iron | |
RU2825759C1 (en) | Method of producing composite powder based on double titanium-chromium carbide | |
JPH10140216A (en) | Production of powder compression component for fine granular sintered hard alloy consisting of metal carbide as base | |
SU930800A1 (en) | Catalyst for synthesis of diamonds | |
WO1990005984A1 (en) | Processing of a dry precursor material | |
SU1014661A1 (en) | Unit for disintegrating metallic spones | |
Mihelić et al. | Processing of compact materials by the use of self-propagating high-temperature synthesis and pseudo-hot isostatic pressing |