Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
RI_35-018-2013_Rabochaya_instruktsia_podpisana.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2.59 Mб
Скачать

2 Описание технологического процесса

Производство титана губчатого магниетермическим методом состоит из следующих основных переделов.

ОПУ - 3 и ОПУ - 2:

- монтаж и демонтаж аппаратов восстановления и сепарации;

- восстановление тетрахлорида титана магнием;

- очистка титана губчатого методом вакуумной сепарации.

ОПУ - 1:

- переработка блоков титана губчатого в товарную продукцию.

2.1. Восстановление

Процесс получения титана губчатого основан на восстановлении тетрахлорида титана магнием по реакции:

TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2 + Q

Процесс проводится циклами в аппарате, установленном в электрическую печь, при температуре не более 950 °С, под избыточным давлением аргона.

Процесс восстановления состоит из следующих стадий:

- разогрев конденсата и слив конденсатного хлористого магния;

-заливка магния и подача тетрахлорида титана, т.е. собственно процесс восстановления;

- последний слив хлористого магния и охлаждение аппарата.

Расплавленный магний заливают вакуумным ковшом в аппарат восстановления перед началом процесса. Тетрахлорид титана поступает в аппарат в течение всего процесса с определенной скоростью (порциями). В результате восстановления тетрахлорида титана магнием в аппарате накапливается титан губчатый в твердом виде, поры которого заполнены жидким магнием и хлористым магнием. Так как плотность хлористого магния (MgCl2) выше, чем магния (Mg), то он располагается в нижней части аппарата и периодически сливается через сливное устройство в донный ковш, установленный на электрокар.

Процесс восстановления протекает с выделением тепла, поэтому стенку реторты в зоне реакции периодически охлаждают воздухом.

По окончании процесса восстановления горячий аппарат с реакционной массой, с массовой долей титана губчатого от 50 % до 60 %, магния от 25 % до 30 %, хлористого магния от 10 % до 15 %, поступает в термостат, где на его базе производится сборка аппарата сепарации.

2.2 Вакуумная сепарация

Процесс вакуумной сепарации предназначен для удаления из реакционной массы неизрасходованного в процессе восстановления магния и остатков хлористого магния. Он основан на способности магния и хлористого магния интенсивно испаряться при высокой температуре в условиях вакуумметрического давления и конденсироваться в охлаждаемой верхней части аппарата (реторте-конденсаторе). Титан губчатый в этих условиях остается в твердом состоянии.

Процесс вакуумной сепарации состоит из следующих стадий, при создании контрвакуума в печи:

- разогрев аппарата сепарации;

- высокотемпературная выдержка;

- охлаждение аппарата сепарации.

На стадии разогрева производится откачка аппарата и нагрев реторты с реакционной массой в электрической печи до установленной температуры. На этой стадии происходит проплавление легкоплавкой заглушки и вскрытие центрального патрубка крышки. Через этот патрубок пары магния, а затем и пары хлористого магния - возгоняются и конденсируются в реторте - конденсаторе, стенка которой охлаждается водой.

В период разогрева из реакционной массы удаляется большая часть магния и хлористого магния.

Оставшийся в порах титана губчатого магний и хлористый магний удаляется на стадии высокотемпературной выдержки. На этой стадии в печи поддерживается высокая температура от 970 °С до 1 050 °С, а в аппарате вакуумметрическое давление. По окончании процесса вакуумной сепарации блок титана губчатого в реторте охлаждается под избыточным давлением аргона: сначала в печи, затем в холодильнике.

После охлаждения аппарата сепарации производится его демонтаж:

- предварительный, в стенде пассивации;

- окончательный, в механизме поворота аппаратов сепарации (МПАС)