(11) | 019581 (13) B1 |
    Разделы: A B C D E F G H  |
(21) | 201071214 |
(22) | 2009.04.21 |
(51) | B01J 19/18 (2006.01)
B01J 19/20 (2006.01)
C22B 5/04 (2006.01)
C22B 34/10 (2006.01)
C22B 34/12 (2006.01)
C22C 1/02 (2006.01)
C22C 1/04 (2006.01)
F27B 3/04 (2006.01)
F27B 3/22 (2006.01)
F27B 9/12 (2006.01)
F27B 15/02 (2006.01) |
(31) | 2008901946 |
(32) | 2008.04.21 |
(33) | AU |
(43) | 2011.06.30 |
(86) | PCT/AU2009/000501 |
(87) | WO 2009/129570 2009.10.29 |
(71) | (73) КОММОНВЕЛТ САЙЕНТИФИК ЭНД ИНДАСТРИАЛ РИСЕРЧ ОРГАНИЗЕЙШН (AU) |
(72) | Хайдар Джавад (AU) |
(74) | Медведев В.Н. (RU) |
(54) | СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА-АЛЮМИНИЯ |
(57) 1. Реактор для получения сплава на основе титана-алюминия, включающий в себя
первую секцию, содержащую впускное отверстие для введения материала-предшественника, содержащего субхлориды титана и алюминий, причем эта первая секция выполнена с возможностью нагрева до первой температуры, при которой протекают реакции между субхлоридами титана и алюминием, при этом первая секция дополнительно содержит выпускное отверстие для газа, предназначенное для выведения любых образовавшихся газообразных побочных продуктов;
вторую секцию, которая выполнена с возможностью нагрева до второй температуры, при которой протекают реакции материала, перемещенного из первой секции, с образованием сплава на основе титана-алюминия;
механизм для приведения газа в движение, предназначенный для приведения любого газообразного побочного продукта, образовавшегося в ходе реакций во второй секции, в движение в направлении к первой секции;
промежуточную секцию между первой и второй секциями, причем эта промежуточная секция выполнена с возможностью нагрева до промежуточной температуры, при которой по меньшей мере часть материала, перемещенного из первой секции, срастается и образовывает кек на поверхности промежуточной секции и при которой конденсируется принятый газообразный побочный продукт, образовавшийся в ходе реакций во второй секции;
устройство удаления для снятия превратившегося в кек материала с поверхности промежуточной секции и перемещения его во вторую секцию.
2. Реактор по п.1, в котором устройство удаления представляет собой устройство для встряхивания промежуточной секции с целью сбивания превратившегося в кек материала с поверхности, устройство для соскребания превратившегося в кек материала с поверхности или устройство, приспособленное для сдувания превратившегося в кек материала с поверхности.
3. Реактор по п.1 или 2, в котором первая секция является удлиненной, имеющей соответствующие концы, ближайшие к впускному отверстию и промежуточной секции, при этом первая секция выполнена с возможностью нагрева при ее эксплуатации так, что температура материала-предшественника увеличивается до первой температуры по мере того, как упомянутый материал проходит от ближайшего к впускному отверстию конца к ближайшему к промежуточной секции концу.
4. Реактор по любому из пп.1-3, в котором первая температура составляет в диапазоне от примерно 300 до примерно 800°С.
5. Реактор по любому из пп.1-4, в котором вторая секция является удлиненной, имеющей соответствующие концы, ближайшие к промежуточной секции и выпускному отверстию для твердого продукта, при этом вторая секция выполнена с возможностью нагрева при ее эксплуатации так, что температура материала увеличивается до второй температуры по мере того, как он проходит от ближайшего к промежуточной секции конца к ближайшему к выпускному отверстию для твердого продукта концу.
6. Реактор по любому из пп.1-5, в котором вторая температура составляет выше 800°С.
7. Реактор по любому из пп.1-6, в котором промежуточная секция является удлиненной.
8. Реактор по п.7, в котором промежуточная температура составляет между примерно 300 и примерно 800°С на ближайшем к первой секции конце промежуточной секции и между примерно 400 и примерно 900°С на ближайшем ко второй секции конце промежуточной секции.
9. Реактор по любому из предшествующих пунктов, в котором промежуточная секция выполнена так, что при ее эксплуатации материал быстро перемещается через эту промежуточную секцию.
10. Реактор по п.9, в котором первая и вторая секции являются удлиненными и, по существу, горизонтальными, а промежуточная секция является удлиненной и, по существу, вертикальной.
11. Реактор по любому из предшествующих пунктов, в котором механизм для приведения газа в движение приспособлен при эксплуатации продувать инертный газ во вторую секцию и через реактор в обратном материалу направлении и выдувать из реактора через выпускное отверстие для газа.
12. Реактор по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий в себя перемещающее устройство, выполненное с возможностью перемещать материал внутри первой секции, передавать из первой секции во вторую секцию и перемещать внутри второй секции к сборному резервуару.
13. Реактор по п.12, в котором перемещающее устройство представляет собой устройство грабельного типа, устройство винтового типа или устройство типа ленточного конвейера.
14. Реактор по любому из предшествующих пунктов, при этом реактор дополнительно включает в себя секцию первичных реакций, в которой осуществляются реакции между тетрахлоридом титана и алюминием с образованием по меньшей мере части материала-предшественника, причем секция первичных реакций соединена с первой секцией через впускное отверстие.
15. Способ получения сплава на основе титана-алюминия с использованием реактора по любому из пп.1-14, включающий в себя стадии, на которых
нагревают материал-предшественник, содержащий субхлориды титана и алюминий, вплоть до первой температуры, при которой протекают реакции между субхлоридами титана и алюминием, и удаляют любой образовавшийся газообразный побочный продукт;
перемещают результирующий материал в промежуточную зону, в которой этот материал нагревают до температуры, при которой по меньшей мере часть материала может срастаться и образовывать кек на поверхности, расположенной в промежуточной зоне;
перемещают не превратившийся в кек материал из промежуточной зоны и нагревают не превратившийся в кек материал до второй температуры, при которой протекают реакции с образованием сплава на основе титана-алюминия, при перемещении любого образовавшегося газообразного побочного продукта в промежуточную зону, где он может сконденсироваться и смешаться с любым кеком на поверхности;
периодически удаляют превратившийся в кек материал с поверхности в промежуточной зоне и нагревают его с не превратившимся в кек материалом до второй температуры.
16. Способ по п.15, в котором превратившийся в кек материал удаляют путем соскребания с поверхности.
17. Способ по п.15 или 16, при котором газообразный побочный продукт, образовавшийся вместе со сплавом на основе титана-алюминия, перемещают в промежуточную зону путем приведения в движение инертного газа в направлении, обратном движению материала.
18. Способ по любому из пп.15-17, в котором материал быстро перемещают через промежуточную зону.
19. Способ по любому из пп.15-18, в котором алюминий в материале-предшественнике присутствует в виде порошка алюминия или чешуек алюминия.
20. Способ по любому из пп.5-19, в котором сплав на основе титана-алюминия содержит титан, алюминий и один или более дополнительных элементов.
21. Способ по п.20, в котором упомянутые один или более дополнительные элементы независимо выбраны из группы, состоящей из хрома, ванадия, ниобия, молибдена, циркония, кремния, бора, тантала, углерода, олова, гафния, иттрия, железа, меди, никеля, кислорода, азота, лития, висмута, марганца и лантана.
22. Способ по любому из пп.15-21, в котором сплав на основе титана-алюминия основан на любой из систем сплава Ti-Al-V, сплава Ti-Al-Nb-C, сплава Ti-Al-Nb-Cr или сплава Ti-Al-Xn, где n меньше 20, а X представляет собой элемент, выбранный из группы, состоящей из хрома, ванадия, ниобия, молибдена, циркония, кремния, бора, тантала, углерода, олова, гафния, иттрия, железа, меди, никеля, кислорода, азота, лития, висмута, марганца и лантана.
23. Способ по любому из пп.15-22, в котором сплав на основе титана-алюминия выбран из группы сплавов, состоящей из
24. Способ по любому из пп.15-22, в котором сплав на основе титана-алюминия представляет собой сплав на основе титана-алюминия с низким содержанием алюминия.
| 
