RU2466198C1 - Способ получения губчатого титана - Google Patents
Способ получения губчатого титана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466198C1 RU2466198C1 RU2011124082/02A RU2011124082A RU2466198C1 RU 2466198 C1 RU2466198 C1 RU 2466198C1 RU 2011124082/02 A RU2011124082/02 A RU 2011124082/02A RU 2011124082 A RU2011124082 A RU 2011124082A RU 2466198 C1 RU2466198 C1 RU 2466198C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- ball
- block
- sponge
- sponge titanium
- Prior art date
Links
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 14
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу получения губчатого титана. Способ включает восстановление тетрахлорида титана магнием в реторте с получением блока губчатого титана, вакуумтермическую очистку его от примесей. Затем проводят извлечение блока из реторты, отделение гарнисажа от крицы, разделение крицы на верхнюю и нижнюю части и последующее комплектование товарной партии губчатого титана. При этом для получения товарной партии высокочистого губчатого титана верхнюю часть крицы отделяют от нижней части на высоте 21-35% высоты крицы. Отделенную верхнюю часть крицы измельчают, рассеивают по фракциям и комплектование товарной партии губчатого титана ведут из фракции 70+12 мм с содержанием, мас.%: никеля и хрома до 0,009 и железа до 0,025. Техническим результатом является получение губчатого титана с пониженным содержанием примесей, наиболее полно соответствующим требованиям заказчика. 1 пр.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения губчатого титана путем магниетермического восстановления тетрахлорида титана с последующей вакуумтермической сепарацией губчатого титана от примесей и переработкой блоков на товарные партии.
В процессе производства губчатого титана высокие требования предъявляются к качеству губчатого титана, в связи с необходимостью повышения надежности изделий из титановых сплавов. Часть примесей в виде железа, хрома, никеля и углерода переходит из материала реактора в губку и концентрируется в боковой и нижней части блока губчатого титана. ГОСТ СССР 17749-79 предусматривает содержание никеля 0,05 мас.%, железа от 0,06-0,2 мас.%. ГОСТ 17746-96 содержание в губчатом титане никеля предусматривает 0,04 мас.%, содержание железа 0,05-0,2 мас.% в зависимости от марки, содержание хрома не определено.
Недостатком данного ГОСТа является высокое содержание металлических примесей в губчатом титане, что затрудняет применение ее в титановых сплавах. Высокое содержание примесей приводит к большим потерям губчатого титана на стадии переработки.
Известен способ получения губчатого титана (Кн. Металлургия титана. Малышин В.М. Завадовская В.Н., Пампушко Н.А. - Учебник для техникумов. - М.: Металлургия, 1991, стр.126-186), по количеству общих признаков принятый за ближайщий аналог-прототип и включающий восстановление тетрахлорида титана магнием в реторте с получением блока губчатого титана, вакуумтермическую очистку его от примесей, извлечение блока из реторты, отделение гарнисажа от крицы, разделение крицы на верхнюю и нижнюю части и комплектование товарной партии губчатого титана. Блоком считается общая масса губчатого титана, полученная в одной реторте. Составными частями блока являются: крица, гарнисаж, обруб (низовой и боковой), счистки с реторты. При разделке блока губки комплектуют партии с содержанием никеля и хрома, равным 0,04 мас.%.
Недостатком данного способа является высокое содержание металлических примесей в губке, что затрудняет применение ее в титановых сплавах. Высокое содержание примесей приводит к большим затратам на переработку губки и высоким потерям губчатого титана.
Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и заключается в получении губчатого титана с пониженным содержанием металлических примесей для получения низкоактивируемого титанового сплава специального назначения.
Технический результат достигается тем, что предложен способ получения губчатого титана, включающий восстановление тетрахлорида титана магнием в реторте с получением блока губчатого титана, вакуумтермическую очистку его от примесей, извлечение блока из реторты, отделение гарнисажа от крицы, разделение крицы на верхнюю и нижнюю части и комплектование товарной партии губчатого титана, новым в способе является то, что для получения товарной партии высокочистого губчатого титана верхнюю часть крицы отделяют от нижней части на высоту, равную 21-35% высоты крицы, отделенную верхнюю часть крицы измельчают, рассеивают на фракции и ведут комплектацию на фракции 70+12 мм с содержанием, мас.%: никеля и хрома до 0,009 и железа до 0,025.
Подобранная экспериментальным путем высота отделения верхней части крицы губчатого титана от нижней части на высоту, равную 21-35% высоты крицы, наиболее полно соответствует требованиям заказчика по качественному содержанию металлических примесей в губчатом титане, в частности никеля и хрома до 0,009 и железа до 0,025.
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, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе получения губчатого титана, изложенных в пунктах формулы изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна"
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства и способа его монтажа. В результате поиска не было обнаружено новых источников и заявленные объекты не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".
Пример осуществления способа.
На монтажном стенде на реторту с оборотным конденсатом устанавливают герметичную заглубленную крышку. В центре крышки приваривают центральный патрубок, на патрубок герметично устанавливают легкоплавкую заглушку. Смонтированный аппарат восстановления устанавливают в печь, проводят проверку герметичности аппарата. В аппарат заливают из вакуум-ковша магний через центральный патрубок при температуре 680-700°С. На материальный патрубок устанавливают съемный узел подачи тетрахлорида титана и начинают подачу тетрахлорида титана в реторту при скорости подачи 0,2 т/час. Процесс восстановления осуществляют при температуре 750-780°С и при избыточном давлении 5,1-25,3 кПа. После проведения процесса восстановления демонтируют съемный узел подачи тетрахлорида титана. На крышку устанавливают тепловой экран и реторту-конденсатор. Собранный аппарат сепарации устанавливают в печь. Первоначально реторту разогревают, в условиях низких температур до 150-650°С при перепаде давления. При температуре 650°С при одновременном вакуумировании насосами разрушается легкоплавкая заглушка, и пары магния и хлорида магния начинают возгоняться через центральный патрубок. Проходя через окна боковой стенки насадка, пары осаждаются в реторте-конденсаторе за счет охлаждения водой. После окончания процесса вакуумной сепарации аппарат охлаждают, задают аргон при избыточном давлении 10,1-14.9 кПа. Затем его переносят в холодильник, охлаждают до комнатной температуры и начинают демонтаж аппарата сепарации. Реторту-конденсатор с осажденным конденсатом возвращают на процесс восстановления, а из реторты извлекают блок титановой губки. Извлечение блока губчатого титана из реторты производят с помощью гидравлического пресса ПО-336. Извлеченный блок разделяют на неочищенную крицу и гарнисаж. С нижней части крицы с помощью пневмоинструмента или пресса отделяют слой не менее 1 см, находившийся в контакте с решеткой, до чистого титана. С боковой поверхности крицы при помощи пневмоинструмента удаляют поверхностные загрязнения. Переработку очищенной крицы осуществляют на прессе послойной резки. При этом от верха крицы срезают 25% губчатого титана (500 мм от высоты крицы, равной 2000 мм и диаметром 1500 мм). На прессе измельчают только срезанную часть крицы, измельчают ее в дробилке и рассеивают на барабанном грохоте на фракции. Партии комплектуют из фракции 70+12 мм, сортируют и проводят химический анализ с пониженным содержанием в губчатом титане никеля, хрома и железа, мас.%: 0,009 Ni, 0,009 Сr и 0,025 Fe.
Способ позволяет получить губчатый титан с пониженным содержанием примесей, пригодный для применения в низкоактивируемом титановом сплаве, что наиболее полно соответствует требованиям заказчика.
Claims (1)
- Способ получения губчатого титана, включающий восстановление тетрахлорида титана магнием в реторте с получением блока губчатого титана, вакуумтермическую очистку его от примесей, извлечение блока из реторты, отделение гарнисажа от крицы, разделение крицы на верхнюю и нижнюю части и комплектование товарной партии губчатого титана, отличающийся тем, что для получения товарной партии высокочистого губчатого титана верхнюю часть крицы отделяют от нижней части на высоте 21-35% высоты крицы, отделенную верхнюю часть крицы измельчают, рассеивают по фракциям и комплектование товарной партии губчатого титана ведут из фракции 70+12 мм с содержанием, мас.%: никеля и хрома до 0,009 и железа до 0,025.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011124082/02A RU2466198C1 (ru) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Способ получения губчатого титана |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011124082/02A RU2466198C1 (ru) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Способ получения губчатого титана |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2466198C1 true RU2466198C1 (ru) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011124082/02A RU2466198C1 (ru) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Способ получения губчатого титана |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2466198C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599071C1 (ru) * | 2015-06-22 | 2016-10-10 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ получения губчатого титана |
| CN109988916A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-09 | 贵州省钛材料研发中心有限公司 | 一种倒u型联合炉生产高纯海绵钛的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2982645A (en) * | 1952-11-18 | 1961-05-02 | Du Pont | Titanium production |
| EP0236221A1 (fr) * | 1986-02-28 | 1987-09-09 | Rhone-Poulenc Chimie | Procédé de préparation par lithiothermie de poudres métalliques |
| RU2061585C1 (ru) * | 1994-10-10 | 1996-06-10 | Акционерное общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" | Способ получения титанового порошка |
| RU2353686C1 (ru) * | 2007-11-09 | 2009-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ переработки титановой губки |
-
2011
- 2011-06-14 RU RU2011124082/02A patent/RU2466198C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2982645A (en) * | 1952-11-18 | 1961-05-02 | Du Pont | Titanium production |
| EP0236221A1 (fr) * | 1986-02-28 | 1987-09-09 | Rhone-Poulenc Chimie | Procédé de préparation par lithiothermie de poudres métalliques |
| RU2061585C1 (ru) * | 1994-10-10 | 1996-06-10 | Акционерное общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" | Способ получения титанового порошка |
| RU2353686C1 (ru) * | 2007-11-09 | 2009-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ переработки титановой губки |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАЛЬШИН В.М. и др. Металлургия титана. Учебник для техникумов. - М.: Металлургия, 1991, с.126-186. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599071C1 (ru) * | 2015-06-22 | 2016-10-10 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ получения губчатого титана |
| CN109988916A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-09 | 贵州省钛材料研发中心有限公司 | 一种倒u型联合炉生产高纯海绵钛的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | Sustainable extraction of lead and re-use of valuable metals from lead-rich secondary materials | |
| Barbosa et al. | Lithium extraction from β-spodumene through chlorination with chlorine gas | |
| Zhang et al. | Experimental investigation and calculation of vapor–liquid equilibria for Cu–Pb binary alloy in vacuum distillation | |
| MY156002A (en) | Plasma method and apparatus for recovery of precious metals | |
| CN116254422B (zh) | 一种废杂铝的预处理与熔炼再生方法 | |
| US2663634A (en) | Production of titanium metal | |
| CN102808090A (zh) | 一种由工业纯镁制备超高纯金属镁的装置和方法 | |
| RU2466198C1 (ru) | Способ получения губчатого титана | |
| JP2016145170A (ja) | 固体有機金属化合物の製造方法及び製造装置 | |
| CN102912139A (zh) | 用钛屑生产钛或钛合金铸件的方法 | |
| CN102912112A (zh) | 一种对钕铁硼线切割废料油泥的预处理方法 | |
| Zhang et al. | Sustainable and green removal of arsenic from crude tin via vacuum gasification–directional condensation | |
| CN107794390A (zh) | 再生Al‑Si系铝合金除铁方法 | |
| RU2599071C1 (ru) | Способ получения губчатого титана | |
| JP4309675B2 (ja) | チタン合金の製造方法 | |
| Takeda et al. | Fundamental study on magnesiothermic reduction of titanium dichloride | |
| CN1710043A (zh) | 一种从西番莲种籽中提取西番莲籽油的方法 | |
| JP2006283192A (ja) | 高純度インジウム | |
| Manojlović et al. | Optimization of the recycling processes for magnesium from a highly contaminated waste | |
| Chen et al. | Vacuum distillation refining of crude lithium (I)- Thermodynamics on separating impurities from lithium | |
| CN201883130U (zh) | 一种真空蒸馏装置 | |
| US2992094A (en) | Reclaiming scrap titanium | |
| JP2017171997A (ja) | 移動式の金精錬システムおよび金精錬方法 | |
| Matković et al. | Optimal conditions of vacuum distillation process for obtaining the high grade pure magnesium | |
| CN113649531B (zh) | 一种5n锌锭的生产方法 |