Устройство для хлорирования

(19) 1)5 Е 27 В 1/00 ЕТЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХЛОРИР (57) Изобретение относится к хл таллургии редких и редкоземель лов, в частности хлорной ме ниобия и тантала, титана и редко металлов. В устройстве для хло угол наклона геометрической ос наконечника) к плоскости подинь ет 5-6, а соотношение поперечно наконечника к поперечному сече подвода (от регулирующего венти мы) составляет 1;(5-6). Кро наконечник выполнен из никеля ник вставлен в отверстие, прохо рез два огнеупорных блока по диагонали. 1 ил. наконечника уменьшается, весь узе ходимо разогревать путем замыва р расплавом. Наконечник постепенно дирует и разрушается, уменьшаясь не. Наконец наступает момент, ко окончание приходится на поперечн в огнеупорном блоке, Хлоргаз начин рушать шов между блоками и прохо нему, минуя рабочий расплав, по фу в ловушку для газа и по отсосу на газ ку,металлургиик хлорной меи может быть рирования лол необабочим Б корропо длигда его ый шов ает раздить по теровке оочистОсновными факторами, отрицательно влияющими на стойкость футеровки фурменного узла, являются в первую очередь температура, развивающаяся у него в процессе интенсивного теплового обмена за счет циркуляции горячего рабочего расплава и интенсивности его обмена.Сущность предложенного устройства поясняется чертежом.Устройство для хлорирования содержит корпус 1 (хлоратора) устройства, свод 2,(21) 4779635/02(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" иСоликамский магниевый завод Березниковского титаномагниевого комбината(56) Авторское свидетельство СССР М 758821, кл, С 22 В 59/00, 1980,Изобретение относитс редких металлов, в частнос таллургии ниобия и тантал применено для процесса х паритового концентрата в расплаве хлористых солей редкоземельных металлов,Известно устройство для хлорирования в расплаве с фурмой для продувки расплава хлором, по которому фурменный узел (устройство) включает хлороподвод, металлическую литую фурму (корпус), трубу и наконечник со стальной пластиной, жестко соединяющей его с корпусом, причем наконечник выполнен не доходящим до конца фурмы на 1-2 его диаметра, а диаметр составляет 0,3-0,5 диаметра хлороподвода.В процессе эксплуатации устройства для хлорирования нередко приходится снижать количество подаваемого хлора, при этом в наконечник (при малых расходах газа) может затекать рабочий расплав, образуя там настыли. В этом случае сечение ОВАНИЯ орной меных металталлургии земельных рирования и фурмы (исоставляго сечения нию хлороля до фурме того, . Наконечдящее чеих общейпатрубок 3 для загрузки шихты, взрывнойпатрубок 4, газовую камеру 5, камеру хлорирования 6, вентиль 7, хлороподвод 8, наружную футеровку 9, внутреннюю футеровку 10,суженную часть 11, огнеупорные блоки 12, 5наконечник 13, пластину 14, головку 15 фурмы, фурму 16, ловушку 17 для газа, контактную пластину 18, отсос 19 газа, верхнююконтактную пластину 20, газоход с карманом 21, 10Принцип работы устройства заключается в следующем.В корпус 1, футерованный наружной футеровкой 9 (в основном шамотом) и внутренней футеровкой 10 (в основном 15высокоглиноземными блоками или кирпичом), заливается рабочий расплав, которыйзаполняет камеру хлорирования 6 и суженную часть 11,Хлоргаз подается через вентиль 7, хлороподвод 8, наконечник 13 в суженнуючасть 11 камеры хлорирования,Через патрубок для загрузки шихты 3,размещенный в своде 2, на зеркало рабочего расплава загружается шихта. В результате хлорирования образуютсяраСплавленные хлориды редкоземельныхметаллов, остающихся в рабочем расплаве,ипарогазовая смесь, которая из газовойкамеры 5 проходит карман и по гаэоходу 21 30поступаетв аппараты конденсацион ной системы.Основными факторами, способствующимиразрушению футеровки фурменногоузла, являются в первую очередь температура, затем количество вертикальных швовв огнеупорных блоках, по которым просверлен канал для монтажа наконечника.Герметичность фурменного узла обеспечивает то, что наконечник вставлен в 40специально просверленный канал в огне,упорных блоках.Угол наклона оси канала и наконечникак плоскости подины равен 5-6 вместо принятого в прототипе 20-25 изменяет гидродинамику, т.е. обеспечивает снижениерабочей температуры расплава в суженномпространстве на 100-150 град, чем температура в камере хлорирования, Это увеличивает стойкость футеровки (огнеупорных 50блоков), в которых просверлен канал ивставлен наконечник.Хлоргаз, подаваемый со станции испарения, находится в хлоропроводе под давлением 3-5 ати, После вентиля давление его 55в фурме и наконечнике примерно около 1ати, но характер подачи - толчками, пульсирующий. Величина пульсации зависит от соотношения поперечного сечения наконечника к поперечному хлоропровода. В прототипе это соотношение было принято 1:(0,3-0,5), что явно недостаточно, В предгложенном устройстве это отношение составляет 1;(5-6), Принятое соотношение исключает эффект рессивера и увеличивает стойкость наконечника в 3 раза.Эффект рессивера предполагает смягчение толчков газов или жидкостей, передавливаемых по трубопроводу. Чем больше соотношение объемов питающего трубопровода и расходного, тем плавнее и спокойнее происходит истечение газов или жидкостей, При соотношениях, указанных в прототипе, стойкость наконечника была 2-3 месяца. Принятого - около 7 мес. Для более полной характеристики эффекта рессивера использовалась жидкостная холодная модель, на которой при соотношении ниже 1:5, например 1:3,5, затекание жидкости в наконечник при перепаде давлений в 0,5 ати составило 15 см, а при 1;4 - уже только 8-10 см.При перепадах давлений в 0,8 ати величины возросли в 1,5 раза. При соотношении 1:(5-6) и перепаде давления 0,5 ати затекание жидкости в наконечник практически не было,Т,о., принятое соотношение поперечного сечения наконечника к поперечному сечению хлороподвода обеспечивает плавность в работе фурмы, исключает затеканиерабочего расплава в наконечник,Осуществление изобретения позволяет увеличить срок службы устройства до одного года без капитального ремонта по сравнению с прототипом в 2 раза. Формула изобретения Устройство для хлорирования, содержащее корпус, футерованный огнеупором. камеру хлорирования с суженной нижней частью, подину, летки для слива расплава, хлороподвод, фурмы, футеровку из огнеупорных блоков в нижней суженной части камеры хлорирования с выполненным в них каналом, в котором размещен наконечник фурмы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы, угол наклона оси канала и наконечника к плоскости подины составляет 5-6 на длине канала размещено не более двух огнеупорных блоков и отношение поперечного сечения наконечника к поперечному сечению хлороподвода составляет 1;(5-6),1767306 1 Г 71 Редакто Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 353 ВНИИ Составитель А. ЧекрыгинаТехред М,Моргентал КоРРектоР Т Пал Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5