Способ получения карбида титана
Изобретение относится к способу получения карбида титана в герметическом реакторе путем взаимодействия титановых порошков с сажистым углеродом. Сущность: исходную шихту непрерывно подают в реактор, нагретый до 1000-1050oC, при этом соотношение объема порции подаваемой шихты и объема реактора составляет 1:(250-500). 1 табл.
Изобретение относится к производству карбидов редких тугоплавких металлов, в частности к получению карбида титана, который используется в машиностроении при создании композиций для обработки металлов. Карбиды титана могут быть использованы в качестве покровного слоя, обеспечивающего антикоррозионные и жаропрочные свойства.
Известны [1] способы получения карбидов путем взаимодействия диоксида титана с сажей, взаимодействия галогенидов с углеродсодержащими компонентами, прямым синтезом из смеси порошков титана и сажи. Эти способы имеют относительно низкую производительность и малый выход готовой продукции, в связи с чем они не нашли широкого промышленного использования. Из известных аналогов наиболее близким к заявляемому способу по совокупности признаков является способ получения карбида титана в герметичном реакторе, включающий подачу шихты из титановых порошков и сажистого углерода и их взаимодействие при нагреве [2] Способ по прототипу заключается в следующем. Карбид титана получают путем непосредственного сплавления элементарного титана с углеродом. При температуре выше 1600oС карбид титана может образовываться при действии на углерод смеси водорода с парами тетрахлорида титана. Недостатками известных способов и прототипа являются низкая производительность, высокие энергозатраты технологического цикла, в т.ч. на операцию поджига шихты. Заявляемое техническое решение за счет непрерывной подачи с высокой скоростью исходных реагентов в аппарат промышленного типа увеличивает производительность процесса. Сущность способа получения карбида титана выражается следующей совокупность существенных признаков: в герметичный реактор подают шихту из титанового порошка и сажистого углерода; шихту подают непрерывно в нагретый до 1000-1050oC реактор; соотношение объема подаваемой шихты и объема реактора поддерживают 1 (250-500). Изобретательский уровень и новизна предлагаемого способа заключается в непосредственном взаимодействии металлического титана с сажистым углеродом при высокой температуре. Исходная шихта поступает в нагретый реактор, относительно быстро прогревается, вследствие чего протекает процесс карбидизации. Постоянная подача исходной шихты обеспечивает поддержание высокой температуры в зоне реакции за счет большой экзотермичности процесса карбидизации. Наличие большого свободного объема в реакторе позволяет гасить резкое повышение давления газа, выделяющегося при процессе карбидизации газов. Непрерывная подача исходных реагентов, имеющих большой свободный объем, позволяет осуществлять процесс получения карбида титана с высокой скоростью. Выбор указанных технологических параметров обусловлен следующим: при подаче исходной шихты из титанового порошка и сажистого углерода в герметичный реактор при температуре менее 1000oC вероятность инициирования реакции взаимодействия будет низка и степень карбидизации титана будет неполной. При температуре в реакторе в начальный период выше 1050oC возможен перегрев реактора, резкое повышение давления. При соотношении объема порций шихты и объема реактора менее 1:250 свободный объем аппарата не в состоянии погасить резкое увеличение давления газов, что может привести к аварийной ситуации. Соотношение шихты:реактор более 1:500 приводит к уменьшению производительности аппарата. Заданное соотношение объемов шихты и реактора выдерживается в процессе за счет того, что полученная масса карбида титана имеет большую плотность и осаждается в нижней части реактора. Пример: опыты проводили на установке, состоящей из герметичного реактора с крышкой, реакционного стакана из графита и герметичного дозатора для исходной шихты. Нагрев осуществляли в шахтной электропечи. В дозатор загружали шихту из титановых порошков и сажистого углерода, которые предварительно тщательно перемешивали. Реактор нагревали до 1000-1050oC и осуществляли подачу шихты. По окончании процесса аппарат охлаждали, демонтировали, полученные продукты анализировали. Результаты опытов приведены в таблице. Проведенные лабораторные и полупромышленные испытания предлагаемого технологического процесса осуществлены в объеме ограничительной и отличительной частей формулы изобретения.Формула изобретения
Способ получения карбида титана, включающий подачу шихты из титанового порошка и сажистого углерода в герметичный реактор и проведение процесса взаимодействия при нагреве, отличающийся тем, что подачу шихты ведут непрерывно в нагретый до 1000 1050oС реактор при поддержании соотношения объема подаваемой шихты и объема реактора 1 250 500.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии, в частности к устройству для магниетермического получения губчатого титана, включающему реторту - реактор и реторту - конденсатор с ложными днищами и заглубленными крышками с центральными отверстиями, патрубок для подачи исходных продуктов, легкоплавкую заглушку, теплоизоляционный экран, охладитель реторты - конденсатора
Устройство для получения губчатого титана // 2062808
Изобретение относится к устройству для получения губчатого титана, включающему совмещенную печь с зоной воздушного охлаждения, реактор восстановления - испарения, сливное устройство с трубой, крышку, соединенную обогреваемым паропроводом с конденсатором, установленным в холодильник, ложные днища и сборник расплава
Изобретение относится к способу переработки отработанного расплава хлораторов титанового производства и может быть использовано при переработке, утилизации и обезвреживании отходов хлорирования ильменитовых концентратов
Способ вакуумной сепарации губчатого титана // 2061774
Изобретение относится к способу вакуумной сепарации губчатого титана, включающему вакуумирование аппарата, нагрев, высокотемпературную выдержку и охлаждение блока реакционной массы в печи сепарации при регулировании температуры в зонах нагрева аппарата
Изобретение относится к производству титана магнийтермическим способом, в частности к устройству для вакуумной сепарации губчатого титана, включающему реторту-реактор и реторту-конденсатор с ложными днищами и заглубленными крышками с центральными патрубками, охладитель реторты-конденсатора, тепловые экраны и паропровод с заглушкой расположенный между крышками
Способ получения титанового порошка // 2061585
Изобретение относится к получению тонкодисперсного диоксида титана высокой чистоты, диоксида кремния высокой чистоты и легированного оксида железа из титансодержащего сырья
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к конструкции аппаратов для вакуумной сепарации губчатого титана, получаемого магнийтермическим способом
Устройство для очистки губчатого титана // 2041277
Изобретение относится к получению титана, а именно к устройству для очистки губчатого титана, включающему электропечь с установленным в ней реактором восстановления испарения со сливным устройством и крышкой, обогреваемый паропровод с вертикальными и горизонтальными частями, соединенный с крышкой конденсатора, установленного в холодильник с водяной рубашкой
Изобретение относится к комплексной переработке тонкозернистых циркон-ильменитовых песков путем гравитации с получением коллективного концентрата
Изобретение относится к неорганической химии, в частности, к получению порошкового материала на основе карбида титана, который может быть использован при получении шлифовальных порошков и защитных износостойких жаростойких покрытий
Изобретение относится к способу производства карбидов тугоплавких металлов и установке для его осуществления
Изобретение относится к способу получения неорганических соединений и может быть использовано в химической и машиностроительной промышленности
Изобретение относится к получению карбидов и может быть использовано в твердосплавной промышленности, производстве шлифовальных и полировальных материалов, в металлургической и инструментальной промышленности
Изобретение относится к неорганической химии, а именно к технологии получения карбида титана, который может быть использован как абразивный материал в порошках и пастах, шлифовальных кругах, а также применяться как износостойкий материал для напыления
Способ получения сложного карбонитрида // 2023656
Шихта для получения литого карбида хрома // 2013369
Изобретение относится к получению тугоплавких и коррозионно-стойких соединений
Способ получения карбида титана // 2130424
Изобретение относится к металлургии тугоплавких соединений, а именно к способу получения карбида титана, включающему восстановление смеси тетрахлоридов титана и углерода