Система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана в аппаратах сепарации, разогреваемых в электропечах

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2596555:

ПУБЛИЧНОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "КОРПОРАЦИЯ ВСМПО-АВИСМА" (RU)

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к системе для контроля процесса очистки губчатого титана от примесей вакуумной сепарацией. Технический результат - повышение срока службы и цикловой производительности аппаратов сепарации. Система включает датчики и приборы для измерения показаний процесса сепарации, приборы для измерения подводимой мощности к нагревателям, микропроцессорный контроллер, сервер с монитором и источник тока. Система снабжена устройством связи с объектом, выполненным в виде слотовой корзины, в которой размещены модули ввода, модули вывода и модули связи. Модули ввода устройства соединены со всеми датчиками, передающими показания с нескольких аппаратов сепарации, объединенных в группу, а модули вывода устройства соединены с основным и резервным микропроцессорными контроллерами. Выводы контроллеров подведены к основному и резервному серверам, а выводы основного и резервного серверов соединены с монитором. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к получению губчатого титана магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана, в частности к системе для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана в аппаратах сепарации, разогреваемых в электропечах.

Известна система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана (патент РФ №1797288, опубл. 27.09.1996 г.), включающая аппарат сепарации, электропечь, термопары, нагреватели, многокальнальный двухпозиционный регулятор, состоящий из коммутатора с контактами, блока сравнения, блока уставок, блока памяти с элементами памяти, блока пусковых устройств с контакторами и их исполнительными контактами. В состав системы входят также источник электропитания, приборы для измерения потребляемой мощности, вычислительный блок с исполнительными контактами.

Недостаток системы для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана состоит в том, что данная система производит контроль только параметров температуры аппарата сепарации. А так как процесс сепарации проводят при высоком вакууме, то перепады давления создают большие нагрузки на стенки реторты, что приводит к удлинению реторты, происходит ее деформация, образование трещин и разломов. Все это приводит к быстрому износу реторты, к нарушениям технологического режима и к созданию аварийной ситуации. Существующие приборы для измерения температуры обладают небольшим количеством точек измерения, низким диапазоном измерения, что не позволяет оперативно контролировать изменения параметров в процессе вакуумной сепарации, приводит к ухудшению качества губчатого титана и к снижению срока службы аппарата сепарации.

Известна система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана в аппаратах сепарации с многозонным нагревом реакционной массы (патент РФ №2153017, опубл. 20.07.2000 г.), по количеству общих признаков принятая за ближайший аналог-прототип и содержащая датчики и приборы для измерения показаний процесса сепарации, приборы для измерения подводимой мощности к нагревателям электропечи, основной микропроцессорный контроллер, основной сервер с монитором, и источники тока. В качестве контроллера использован микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130. В качестве датчика измерения вакуума в аппарате использован преобразователь термопарный ПМТ-2, в качестве прибора контроля вакуума - вакуумметр термопарный ВТ-2А. Это позволяет комплексно использовать систему оптимального контроля процессом вакуумной сепарации губчатого титана, осуществлять интенсификацию технологического процесса и в конечном итоге повысить производительность процесса, улучшить качество губчатого титана, снизить энергозатраты, увеличить срок службы технологического оборудования.

Недостаток данной системы для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана состоит в том, что предложенная система обладает низкой точностью контроля параметров процесса вакуумной сепарации. Это приводит к отклонению измеряемых параметров от заданных значений параметров процесса вакуумной сепарации. В случае повышения температуры процесса происходит прогорание стенок аппарата сепарации, перепады давления в аппарате приводят к удлинению реторты и к ее деформации. В результате аппарат сепарации выходит из строя, что приводит к снижению срока его службы. Кроме того, учитывая, что в отделении цеха одновременно работает группа аппаратов сепарации и электропечей (более 70 штук), то трудозатраты на их обслуживание, ремонт и замену приборов и оборудования становятся значительными, что приводит к высоким материальным затратам.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет оперативно и точно контролировать работу датчиков и контрольно-измерительных приборов (КИП) как одного аппарата сепарации, так и одновременно всех аппаратов сепарации и электропечей отделения цеха, своевременно устранять неисправности и замену приборов КИП и оборудования, избежать появления аварийной ситуации, снизить материальные затраты.

Задачей, на которую направлено изобретение, является повышение срока службы и снижение трудозатрат на обслуживание и ремонт аппаратов сепарации.

Технический результат достигается тем, что в предложенной системе для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана в аппаратах сепарации, разогреваемых в электропечах отделения вакуумной сепарации цеха, содержащая датчики и приборы для измерения показаний процесса сепарации, приборы для измерения подводимой мощности к нагревателям электропечи, основной микропроцессорный контроллер, основной сервер с монитором и источники тока, новым является то, что она снабжена резервным микропроцессорным контроллером, резервным сервером с монитором и устройством связи с объектом (УСО), содержащим модули ввода, вывода и связи, размещенными в слотовой корзине, при этом модули ввода (УСО) соединены с датчиками и приборами, передающими показания с аппаратов сепарации и электропечей, которые объединены в группу, а модули вывода соединены с помощью модулей связи с основным и резервным микропроцессорными контроллерами, которые соединены с помощью модулей связи с основным и резервным серверами, объединяющими и запоминающими показания датчиков всех аппаратов сепарации, при этом основной и резервный серверы соединены с помощью модулей связи с монитором, а модули связи выполнены в виде коаксиального кабеля, на конечных ответвителях которого расположены резисторы.

Кроме того, при объединении аппаратов сепарации титана в группы количество УСО равно количеству групп аппаратов сепарации.

Кроме того, в качестве датчиков, подсоединенных к модулям ввода и к модулям вывода устройства связи с объектом, использованы датчики измерения температуры, датчики измерения абсолютного давления аппарата сепарации и датчики измерения контрвакуума электропечи одной группы аппаратов сепарации.

Кроме того, основной и резервный микропроцессорные контроллеры и основной и резервный серверы подключены к разным источникам тока.

Кроме того, основной и резервный микропроцессорные контроллеры связаны между собой модулями связи, объединенными с помощью программного управления.

Кроме того, резервный микропроцессорный контроллер соединен со всеми устройствами связи с объектом и с резервным сервером и выполнен с возможностью подключения методом синхронизации модулей при выходе основного контроллера из строя.

Предложенная система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана и введение нового устройства связи с объектом позволяют оперативно и точно производить преобразование значений параметров датчиков температуры и значения параметров приборов измерения абсолютного давления всех аппаратов сепарации и электропечей в импульсы и передавать их в основной и резервный микропроцессорные контроллеры. Что позволяет своевременно устранять неисправности и замену приборов КИП и оборудования, избежать появления аварийной ситуации, снизить материальные затраты и повысить срок службы аппаратов сепарации и электропечей.

Новая последовательность соединения приборов в системе для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана позволяет оперативно и точно контролировать работу датчиков и приборов КИП как одного аппарата сепарации, так и одновременно всех аппаратов сепарации и электропечей отделения цеха, своевременно устранять неисправности и замену приборов КИП и оборудования, избежать появления аварийной ситуации, снизить материальные затраты и повысить срок службы аппаратов сепарации и электропечей.

Применение в системе для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана резервного микропроцессорного контроллера и резервного сервера позволяет при возникновении неисправности в любом из модулей основного контроллера переключать управление аппаратами сепарации и электропечами на резервный контроллер. Это позволяет, не нарушая хода ведения процесса сепарации, оперативно и точно контролировать работу датчиков и приборов КИП как одного аппарата сепарации, так и одновременно всех аппаратов сепарации и электропечей отделения цеха.

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 наличие и совокупность новых существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленной системе для контроля процесса вакуумной сепарации, 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 способа. В заявленном изобретении имеется новая совокупность признаков, выразившаяся в применении дополнительного оборудования и приборов КИП в системе, новой последовательности установки оборудования и приборов КИП и их взаиморасположенности между собой. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показана система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана одного аппарата вакуумной сепарации.

На фиг. 2 показана система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана для нескольких аппаратов (группы) вакуумной сепарации в количестве от 1 до n+1.

Система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана одного аппарата сепарации с электропечью включает аппарат сепарации 1, выполненный в виде реторты-реактора 2, реторты-конденсатора 3, вакуумные насосы 4, электропечь 5, датчики 6 измерения температуры, нагреватели 7 с вакуумными контакторами 8, датчик 9 измерения абсолютного давления в реторте-реакторе, датчик 10 измерения абсолютного давления в реторте-конденсаторе, датчик 11 измерения контрвакуума в электропечи, источник 12 электропитания и нагрева, устройство 13 связи с объектом (УСО), основной микропроцессорный контроллер 14, резервный микропроцессорный контроллер 15, модуль 16 связи между контроллерами, основной сервер 17, резервный сервер 18, монитор 19, модули связи 20, источники питания 21.

Промышленную применимость предлагаемого изобретения подтверждает следующий пример осуществления системы для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана.

Получение губчатого титана является периодическим процессом, состоящим из стадий восстановления, очистки и переработки полученного губчатого титана в товарную продукцию. В процессе восстановления тетрахлорида титана магнием получают реакционную массу в виде губки с примесями магния и хлорида магния следующего состава, масс. %: Ti 55-60, Mg 25-35, MgCl₂ 9-12, остальное - примеси. Очистку губчатого титана проводят вакуумной сепарацией для удаления из губчатого титана неизрасходованного в процессе восстановления магния и оставшегося в процессе сливов хлорида магния. Он основан на способности магния и хлорида магния интенсивно испаряться при высокой температуре в условиях глубокого вакуума и конденсироваться в твердом виде в реторте-конденсаторе 3, охлаждаемой охладителем. Аппарат сепарации 1 собирают на стенде путем установки на реторту-реактор 2 теплового экрана и реторты-конденсатора 3. Собранный аппарат 1 сепарации устанавливают в электропечь 5 типа СШВ (печь сопротивления шахтная вакуумная). В электропечи 5 типа СШВ устанавливают датчики температуры в виде термопреобразователей типа ТХА (термопара хромель-алюмелевая). На нагреватели 7 с вакуумными контакторами 8 электропечи 5 подают напряжение с источника 12 электропитания и нагрева и производят разогрев аппарата путем включения нагревателей 7 электропечи 5 до заданной температуры и поддержание температуры в указанных зонах нагрева путем изменения подводимой мощности. Датчик 9 измерения абсолютного давления вакуума в реторте-реакторе 2 (вакуумметр типа MP2AR, диапазон измерения 0-133 Па) устанавливают на фланце крышки реторты-реактора 2. Датчик 10 измерения абсолютного давления вакуума в реторте-конденсаторе 3 (вакуумметр типа MP2AR, диапазон измерения 0-133 Па) устанавливают на хвостовике реторты-конденсатора 3. Датчики 9 и 10 присоединяют к магистральному трубопроводу и начинают откачку из реторты-реактора 2 и реторты-конденсатора 3 воздуха, газов и паров магния и хлорида магния вакуумным насосом 4 типа НВЗ-500. Избыточное давление аргона в реторте-реакторе 2 перед началом вакуумирования равно 4,9 кПа. Одновременно откачивают воздух из шахтного пространства электропечи 5 СШВ до абсолютного давления (контрвакуума) - 10 кПа. Контрвакуум в электропечи 5 измеряют с помощью датчика 11 измерения абсолютного давления контрвакуума (Метран-100), соединенного с вакуумным насосом 4. Включают обогрев реторты-реактора 2 до температуры 1030°С с реакционной массой и подают воду через узел охлаждения охладителя реторты-конденсатора 3. В период разогрева из реакционной массы удаляется большая часть магния и хлористого магния, значение абсолютного давления в аппарате 1 сепарации с момента начала возгонки магния и хлорида магния составляет не более 15 кПа. Оставшийся в порах губчатого титана магний и хлористый магний удаляют на стадии высокотемпературной выдержки. На этой стадии в электропечи 5 поддерживают постоянную высокую температуру 1030°С и абсолютное давление - не более 0,14 кПа, продолжительность выдержки составляет около 70% от длительности всего процесса сепарации. В отделении вакуумной сепарации цеха установлено около 70 аппаратов сепарации, которые разделены на группы по 10-12 аппаратов сепарации в каждой группе (от 1 до n+1). Каждая группа аппаратов 1 сепарации с электропечами 5 подсоединена к устройству 13 связи с объектом (УСО), состоящим из 17 слотовых корзин, в которых установлены модули ввода/вывода типа 1756-IT6I и модули связи типа 1756-CNBR. Модули ввода УСО соединены с датчиками группы аппаратов 1 сепарации: с датчиками 6 измерения температуры, с датчиками 9 и 10 измерения абсолютного давления аппарата 1 сепарации и с датчиками 11 измерения контрвакуума электропечи 5. Импульсы со всех датчиков одной группы аппаратов 1 сепарации поступают в устройство 13 связи с объектом, где в модулях ввода происходит преобразование импульсов в сигналы, которые переходят с помощью модулей связи типа 1756-CNBR в модули вывода. Модули вывода типа 1756-IT6I устройства 13 связи с объектом соединены с основным 14 и резервным 15 микропроцессовными контроллерами типа ControlLogix компании Allen Bradley. В 7 слотовых корзинах каждого контроллера 14 и 15 установлены модули типа 1756-CNBR, которые получают информацию из модулей вывода типа 1756-IT6I устройства 13 связи с объектом (УСО). Основной 14 и резервный 15 контроллеры предназначены для регулирования и управления работой аппаратов сепарации и электропечей отделения цеха всех групп как локальным, так и удаленным вводом-выводом по сетям ControlNet, DeviceNet и Remote I/O. Эти контроллеры могут читать состояния всех входов модулей УСО. Взаимосвязь между основным 14 и резервным 15 микропроцессорными контроллерами производят модулями связи 16 с помощью программного управления. Связь 20 устройства 13 связи с объектом (УСО) с основным 14 и резервным 15 микропроцессорными контроллерами осуществляют по сети ControlNet через модули связи 1756-CNBR и ответвители 1756-TPR. Сеть ControlNet представляет собой коаксиальный кабель 1786-RG6, на конечных ответвителях которого расположены резисторы 1756-ХТ. В каждом из шкафов с основным 14 и резервным 15 микропроцессорными контроллерами установлены основной 17 и резервный 18 серверы типа Experion, которые ведут запись трендов технологического процесса. При возникновении неисправности в любом из модулей основного микропроцессорного контроллера 14 управление переключают на резервный микропроцессорный контроллер 15. Переключение производят в следующих случаях: при потере питания, неисправности любого модуля основного микропроцессорного контроллера 14, обрыва или отключения ответвителя ControlNet или кабеля Ethernet. Процесс, подготавливающий резервный микропроцессорный контроллер 15 к принятию управлением всеми аппаратами вакуумной сепарацией и электропечами 5, производят методом синхронизации модулей 1757-SRM, для чего проверяют совместимость модулей-партнеров SRM и обеспечивают путь для дублирования (пересылки) данных основного микропроцессорного контроллера 14 к резервному 15. Для обеспечения более надежной работы по электропитанию АСУТП резервные микропроцессорные контроллеры 15 ControlLogix получают электропитание от разных источников питания 21, слотовой корзины с модулями ввода-вывода в УСО 13 также получают электропитание от разных источников питания 21.

Таким образом, предложенная система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана позволяет осуществлять оперативный контроль аппаратами и электропечами, обеспечивать точность и стабилизацию параметров. За счет исключения резких перепадов давления в аппарате уменьшить деформацию стенок реторт и тем самым повысить срок их службы и снизить трудозатраты на обслуживание и ремонт аппаратов сепарации. За счет уменьшения отклонений от технологического регламента и снижения аварийных ситуаций в цехе повысить цикловую производительность.

1. Система для контроля процесса вакуумной сепарации губчатого титана в аппаратах сепарации, разогреваемых в электропечах отделения вакуумной сепарации цеха, содержащая датчики и приборы для измерения показаний процесса сепарации, приборы для измерения подводимой мощности к нагревателям электропечи, основной микропроцессорный контроллер, основной сервер с монитором и источники тока, отличающаяся тем, что она снабжена резервным микропроцессорным контроллером, резервным сервером с монитором и устройством связи с объектом (УСО), содержащим модули ввода, вывода и связи, размещенными в слотовой корзине, при этом модули ввода (УСО) соединены с датчиками и приборами, передающими показания с аппаратов сепарации и электропечей, которые объединены в группу, а модули вывода соединены с помощью модулей связи с основным и резервным микропроцессорными контроллерами, которые соединены с помощью модулей связи с основным и резервным серверами, объединяющими и запоминающими показания датчиков всех аппаратов сепарации, при этом основной и резервный серверы соединены с помощью модулей связи с монитором, а модули связи выполнены в виде коаксиального кабеля, на конечных ответвителях которого расположены резисторы.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что при объединении аппаратов сепарации титана в группы количество УСО равно количеству групп аппаратов сепарации.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве датчиков, подсоединенных к модулям ввода и к модулям вывода устройства связи с объектом, использованы датчики измерения температуры, датчики измерения абсолютного давления аппарата сепарации и датчики измерения контрвакуума электропечи одной группы аппаратов сепарации.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной и резервный микропроцессорные контроллеры и основной и резервный серверы подключены к разным источникам тока.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной и резервный микропроцессорные контроллеры связаны между собой модулями связи, объединенными с помощью программного управления.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что резервный микропроцессорный контроллер соединен со всеми устройствами связи с объектом и с резервным сервером и выполнен с возможностью подключения методом синхронизации модулей при выходе основного контроллера из строя.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к процессу очистки губчатого титана от примесей с помощью вакуумной сепарации. Способ включает в себя установку аппарата сепарации в электропечь, создание вакуума в аппарате с помощью вакуумного насоса, измерение абсолютного давления датчиком абсолютного давления, установленного на патрубке для вакуумирования фланца крышки реторты-реактора, создание вакуума в реторте-конденсаторе с помощью вакуумного насоса, измерение абсолютного давления датчиком абсолютного давления, установленного на хвостовике реторты-конденсатора.

Способ получения ультрадисперсных порошков титана // 2593061

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения ультрадисперсного порошка титана с размером частиц 10-2000 мкм включает подачу тетрахлорида титана в камеру электродугового плазмотрона постоянного тока с обеспечением взаимодействия тетрахлорида титана с потоком водородной плазмы, охлаждение и конденсацию порошка в приемном бункере.

Способ управления процессом вакуумной сепарации губчатого титана // 2590757

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при управлении процессом очистки губчатого титана от примесей с помощью вакуумной сепарации.

Способ переработки титанового лома // 2588976

Изобретение относится к способу переработки титанового лома. Способ заключается в том, что в нагретый до температуры от 673 до 773 К реактор помещают титановый лом на кварцевой лодочке, подкладывая под него углеродное волокно.

Способ переработки лейкоксенового концентрата и устройство для его осуществления // 2586190

Изобретение относится к переработке лейкоксеновых концентратов с высоким содержанием кремния. Способ и устройство для переработки упомянутых концентратов основаны на плазменно-дуговой восстановительной плавке концентрата при температуре 2500-3000 К и атмосферном давлении.

Способ получения губчатого титана // 2586187

Изобретение относится к получению губчатого титана. Готовят смесь тетрахлорида титана и тетрахлорида углерода при соотношении 1:(0,009-0,01) и подают на восстановление металлическим магнием при избыточном давлении аргона.

Способы обработки красного шлама // 2579843

Группа изобретений относится к области обработки красного шлама. Способы включают выщелачивание красного шлама с использованием HCl с получением продукта выщелачивания, содержащего ионы первого металла, например алюминия, и твердое вещество.

Способ извлечения титана из шлака, полученного при выплавке чугуна и стали из титаномагнетитового концентрата // 2578876

Изобретение относится к способу извлечения титана из шлака, полученного при выплавке чугуна и стали из титаномагнетитового концентрата. Способ включает измельчение и сернокислотное выщелачивание шлака с переводом металлов из шлака в сернокислотный раствор в виде сульфатов.

Способ восстановления железа, восстановления кремния и восстановления диоксида титана до металлического титана путём генерации электромагнитных взаимодействий частиц sio2, кремнийсодержащего газа, частиц fetiо3 и магнитных волн // 2561081

Изобретение может быть использовано в химической, горнорудной промышленности. Восстановление железа, кремния и восстановление диоксида титана до металлического титана проводят путем генерации электромагнитных взаимодействий частиц SiO2, кремнийсодержащего газа, частиц FeTiO3 и магнитных волн.

Способ алюмотермического получения титана // 2559075

Изобретение относится к способу алюмотермического получения титана из его тетрахлорида. Восстановление ведут во встречных турбулентных потоках с дисперсным алюминием в инертном газе.

Способ получения губчатого титана // 2599071

Изобретение относится к магниетермическому получению губчатого титана. Способ включает заливку магния в реторту, подачу тетрахлорида титана и проведение процесса восстановления тетрахлорида титана магнием при подаче тетрахлорида титана в количестве, меньшем его теоретического количества в 1,0-1,25 раза. После окончания подачи тетрахлорида титана проводят слив хлорида магния, выдерживают в течение 1-1,5 часа и дополнительно осуществляют слив хлорида магния. Блок губчатого титана подвергают вакуумтермической очистке от примесей. Затем блок извлекают из реторты, среднюю часть блока измельчают, рассеивают на фракции с получением фракций размером -25+12 мм и -12+2 мм с содержанием хлора не более 0,02, мас.%. При необходимости полученные фракции -25+12 мм и -12+2 мм смешивают в общую партию фракции размером -25+2 мм. Обеспечивается снижение содержания примесей хлора и его соединений в губчатом титане в 4 раза. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Способ переработки ванадийсодержащего железотитанового концентрата // 2606813

Изобретение относится к способу переработки ванадийсодержащего железотитанооксидного концентрата. Формируют шихту из концентрата и хлорида натрия. Производят помол шихты. Далее осуществляют термообработку шихты при температуре 800-1200°С в присутствии кислорода с образованием спека. Спек измельчают и выщелачивают водой с переводом в раствор 1 натриевой соли ванадия и образованием первичного остатка выщелачивания, содержащего нерастворенные соединения ванадия, железа и титана. Ванадийсодержащий раствор отделяют от первичного остатка, который обрабатывают раствором реагента, содержащего cepy (IV), с образованием раствора 2, содержащего натриевую соль ванадия (IV). Полученный вторичный остаток обрабатывают раствором серной кислоты с образованием раствора 3 и третичного железотитансодержащего остатка. Полученные растворы 1, 2 и 3 объединяют, нейтрализуют до рН 7-8 с осаждением смеси солей ванадия. Третичный остаток восстанавливают при 1100-1300°С с получением железосодержащего и титанооксидного концентрата. Способ позволяет повысить степень извлечения железа и оксида титана. В способе используются более дешевые и доступные реагенты. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 пр.

Способ получения мелкодисперсного порошка титана // 2609762

Изобретение относится к мелкодисперсному получению порошка титана. Способ включает активирование исходного материала, гидрирование, измельчение полученного гидрида титана, термическое разложение гидрида титана в вакууме и измельчение образовавшегося титанового спека. В качестве исходного материала используют слиток, который получают вакуумным переплавом титанового сырья в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе и кристаллизацией слитка при удельном тепловом потоке через поверхность кристаллизатора (3,3-3,9)⋅106 Вт/м2. Активирование ведут в две стадии: сначала обработкой в растворе, содержащем воду, азотную и фтористоводородную кислоты при соотношении компонентов H2O:HNO3:HF, равном (0,9÷1,1):(0,9÷1,1):(0,17÷0,23), а затем в камере гидрирования, содержащей хлористый водород в объеме 0,01-0,015% объема камеры. Гидрирование ведут при избыточном давлении водорода в камере гидрирования 1,1-2,0 атм до содержания водорода в титане 350-410 л/кг. Обеспечивается повышение выхода годного порошка с гранулами округлой формы размером 20-50 мкм. 1 табл.

Способ приготовления шихты для выплавки титановых шлаков в рудно-термической печи // 2612332

Изобретение относится к металлургии, а именно к получению металлического титана из титановых шлаков, в частности к подготовке шихты для выплавки титановых шлаков в рудно-термической печи. Способ включает дробление углеродистого восстановителя, дозирование и смешивание его с ильменитовым концентратом с получением шихты, транспортировку и загрузку шихты в бункеры рудно-термической печи. После дробления углеродистый восстановитель сушат до массового содержания остаточной влаги не более 5 мас %, извлекают угольные отходы с фильтров при очистке газов с процесса подготовки углеродистого восстановителя, загружают угольные отходы в смеситель, куда подают жидкое связующее при массовом соотношении Т:Ж, равном (3-7):1, перемешивают с получением пастообразной массы, которую формуют в виде брикетов и сушат, брикетированные угольные отходы смешивают с углеродистым восстановителем при массовом соотношении брикетированные угольные отходы: углеродистый восстановитель, равном 1:(15-25), полученную смесь смешивают с ильменитовым концентратом для получения шихты для выплавки титановых шлаков. Изобретение позволяет снизить затраты на сырье и материалы, снизить себестоимость титановых шлаков и уменьшить выбросы в окружающую среду отходов производства. 5 з.п. ф-лы, 3 пр.

Титансодержащая шихта для получения тетрахлорида титана и способ ее приготовления // 2619427

Группа изобретений относится к металлургии титана. Титансодержащая шихта для получения тетрахлорида титана содержит титановый шлак, углеродсодержащий материал, хлорид натрия, измельченную формованную смесь из угольных отходов, полученных с фильтров по очистке газов при сушке и транспортировке углеродсодержащего материала, пылевых отходов, полученных с фильтров тонкой очистки газов производства титанового шлака, и связующего. Способ приготовления шихты включает раздельное дробление титанового шлака, хлорида натрия и углеродсодержащего материала и их перемешивание. Готовят измельченную формованную смесь из угольных отходов, полученных с фильтров по очистке газов при сушке и транспортировке углеродсодержащего материала, пылевых отходов, полученных с фильтров тонкой очисти газов производства титанового шлака, и связующего, при этом загружают в емкость упомянутые пылевые отходы, затем на их поверхность одновременно подают упомянутые угольные отходы и жидкое связующее, перемешивают с получением пастообразной смеси, которую формуют, сушат и измельчают, полученную измельченную формованную смесь смешивают с титановым шлаком и с хлоридом натрия, загружают углеродсодержащий материал и перемешивают с получением титансодержащей шихты. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 пр.

Установка для получения порошка из титановой губки и способ его получения // 2622501

Группа изобретений относится к получению порошка из губчатого титана. Установка снабжена герметичной системой, состоящей из дозирующего устройства, роторной дробилки с патрубком для загрузки губчатого титана, патрубком для выгрузки порошка, патрубком для подачи аргона и патрубком для вывода пылевой смеси, циклона, соединенного с дробилкой и выполненного в виде бункера с верхним, боковым и нижним патрубками, и емкости для сбора порошка. Патрубок для вывода пылевой смеси из дробилки соединен с верхним патрубком бункера циклона, патрубок для выгрузки порошка из дробилки соединен с боковым патрубком циклона, нижний патрубок бункера циклона соединен с емкостью для сбора порошка. В дробилку подают аргон с обеспечением заполнения всей герметичной системы до избыточного давления, проводят выдержку, затем равномерно подают в дробилку губчатый титан для измельчения и осуществляют раздельную подачу полученных в дробилке порошка и пылевой смеси в циклон. Порошок титана улавливают в циклоне и выгружают в емкость для сбора порошка, а пылевую смесь осаждают на стенках циклона. Обеспечивается повышение производительности и снижение пожаро- и взрывоопасности. 2 н. и 8 з.п.ф-лы, 1 ил.

Способ переработки лейкоксенового концентрата // 2623564

Изобретение относится к переработке титановых концентратов с высоким содержанием кремния, например лейкоксеновых концентратов. Cпособ переработки лейкоксеновых концентратов включает плавление концентрата совместно с содой. При этом содержащийся в концентрате диоксид кремния взаимодействует с содой с образованием растворимых в воде силикатов. Продукт плавления подвергают измельчению и выщелачиванию водой. В результате образуется шлам на основе диоксида титана, пригодный для дальнейшей переработки по традиционным технологиям с получением пигментного диоксида титана, металлического титана и другой титановой продукции. Техническим результатом является снижение экологической опасности за счет исключения использования кислот и щелочей. 1 табл.

Способ переработки титансодержащего минерального сырья // 2623974

Изобретение относится к переработке титансодержащего минерального сырья, преимущественно россыпных титановых руд, включающих лейкоксенизированные формы ильменита, и может быть использовано для получения диоксида титана пигментного качества. Способ включает фторирование ильменитового концентрата насыщенным водным раствором гидродифторида и/или фторида аммония (Т:Ж=1:8-10) при температуре кипения в течение 40-60 мин с последующим отделением осадка фтораммонийных солей железа от раствора, содержащего фтораммонийную соль титана. Полученный раствор очищают от марганца, добавляя порошок металлического железа. Полученный осадок отделяют, а фильтрат очищают от железа осаждением с помощью 30% раствора пероксида водорода. Полученный осадок направляют на дальнейшую переработку, а к очищенному фильтрату добавляют 25% раствор аммиака до полного осаждения при рН 9 оксофтортитаната аммония (NH4)3TiOF5, который направляют на получение диоксида титана ступенчатым пирогидролизом до 850-950°С. Технический результат - повышение степени очистки диоксида титана при повышении полноты его использования. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

Способ получения порошка титана // 2628228

Изобретение относится к получению порошка титана. Способ включает загрузку губчатого титана в реторту, вакуумирование и нагрев его в вакууме, подачу водорода в реторту с обеспечением гидрирования губчатого титана при одновременном охлаждении реторты, извлечение гидрированного губчатого титана из реторты, его измельчение и рассев на фракции, загрузку измельченного гидрированного порошка титана в реторту, его дегидрирование, охлаждение реторты и извлечение порошка титана. Водород подают в реторту со скоростью не более 360 м3/час на 1 м2 сечения реторты с обеспечением избыточного давления водорода в реторте не более 44 кПа. Гидрированный губчатый титан измельчают в атмосфере аргона при избыточном давлении не более 10-20 кПа, а дегидрирование ведут путем герметизации реторты, ее вакуумирования до остаточного давления 0,01 кПа, нагрева и подачи аргона с обеспечением избыточного давления 10-30 кПа, при этом удаляют выделяющийся при дегидрировании водород совместно с аргоном с обеспечением остаточного давления 0,01 кПа и производят термическую выдержку в течение 3-5 часов. Обеспечивается получение порошка титана заданной формы - осколочного, игольчатого типа, с пониженным содержанием газовых примесей, таких как водород, азот, хлор и кислород. 1 з.п. ф-лы.

Способ переработки ванадиево-титано-магнетитового концентрата с применением мокрого процесса // 2628586

Изобретение относится к способу переработки ванадиево-титано-магнетитовых концентратов. Способ включает смешивание концентрата с раствором HCl с получением выщелоченного остатка. Далее проводят нейтрализацию промытого водой остатка разбавленным щелочным раствором, фильтрование нейтрализованной суспензии с получением нейтрализованного остатка, который смешивают с раствором NaOH и промывают щелочью для обескремнивания. Затем проводят промывку водой, разбавленной серной кислотой и доведение значения рН до 5-6, после чего осуществляют фильтрование и сушку отфильтрованного остатка с получением титанового остатка. Техническим результатом является создание способа разделения и экстракции серебра, титана и железа из указанных концентратов. 2 н. и 36 з.п. ф-лы, 3 ил., 14 пр.