Anillo de estanqueidad y procedimiento de preparación del mismo.

Un anillo de estanqueidad que consiste en los siguientes componentes,

basado en el porcentaje en peso:

80%-85% de aluminio;

10%-15% de titanio;

0,1%-1% de chatarra de hierro; y

4%-4,9% de fluoroaluminato de potasio.

Anillo de estanqueidad y procedimiento de preparación del mismo.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a un anillo de estanqueidad y a un procedimiento de preparación del mismo, y en particular a un anillo de estanqueidad en un equipo para preparar titanio esponjoso y un procedimiento de preparación del mismo.

Antecedentes de la invención [0002] El procedimiento de producción de titanio esponjoso nacional y en el extranjero adopta principalmente el procedimiento de reducción metalotérmica y en particular se refiere a preparar el metal M a partir del agente de 15 reducción de metal (R) y óxido o cloruro de metal (MX) . El procedimiento metalúrgico del titanio que se ha logrado en la producción industrial es un procedimiento de reducción magnesiotérmica (procedimiento Kroll) y procedimiento de reducción sodiotérmica (procedimiento Hunter) . Puesto que el procedimiento Hunter conduce a un coste de producción mayor que el procedimiento Kroll, actualmente se usa ampliamente el procedimiento Kroll en la industria. Los procedimientos principales del procedimiento Kroll son que el lingote de magnesio se pone en un reactor, se 20 calienta y se funde después de ser sometido a la eliminación de películas de óxido e impurezas, después se introduce tetracloruro de titanio (TiCl4) en el reactor, se depositan las partículas de titanio generadas por la reacción, y el cloruro de magnesio líquido generado se descarga inmediatamente por un orificio de escoria. La temperatura de la reacción normalmente se mantiene de 800º C a 900º C, el tiempo de reacción es entre varias horas y varios días. El magnesio metálico residual y cloruro de magnesio en el producto final se pueden eliminar por lavado con ácido clorhídrico, también se pueden eliminar por destilación a vacío a 900º C, y mantener la pureza del titanio alta. El procedimiento Kroll tiene las desventajas de un alto coste, ciclo de producción largo, y entorno contaminado, limitando más la aplicación y popularización. Actualmente, el procedimiento no ha cambiado fundamentalmente, y todavía pertenece a la producción intermitente, y no consigue realizar la producción continua.

En el equipamiento para producir titanio esponjoso, la cubierta del reactor y el reactor deben estar cerrados herméticamente con un anillo de estanqueidad, y el anillo de estanqueidad tiene unos requisitos altos de rendimiento. Es necesario asegurar que el anillo de estanqueidad es estanco a gases en los entornos de producción de alta temperatura y alta presión, pero la selección y preparación del anillo de estanqueidad se estudia menos en los procedimientos de producción actuales, la presión y temperatura a la que se somete al anillo de estanqueidad actual son bajas, de modo que no se puede garantizar la seguridad durante la ejecución, y también influye en la tasa de uso y la eficacia de producción El documento JP 2008274396A se refiere a un recipiente de reacción para titanio esponjoso y procedimiento de fabricación del mismo.

Resumen de la invención

Con el fin de resolver los inconvenientes del ciclo de producción muy contaminante y largo y de alto coste en la técnica anterior, la presente invención proporciona un anillo de estanqueidad que es la pieza crítica del 45 equipo de reacción, caracterizada por la deformación fácil y porque no se agrieta en determinadas condiciones de presión alta. En la técnica anterior, el anillo de estanqueidad usado habitualmente está hecho de caucho, como limitaciones de alta estanqueidad a gases y baja presión y temperatura. Con el fin de resolver el problema técnico, la presente invención proporciona una anillo de estanqueidad, que consiste en lo siguientes componentes, basado en el porcentaje en peso:

80%-85% de aluminio;

10%-15% de titanio;

0, 1%-1% de chatarra de hierro;

y 4%-4, 9% de fluoroaluminato de potasio.

De estos, el aluminio tiene un punto de fusión de 660º C, el titanio tiene un punto de fusión de 1668º C y

el hierro tiene un punto de fusión de 1535º C. La presente invención tiene las características técnicas anteriores, con la ventaja de que el aluminio tiene una excelente resistencia a la corrosión y procesabilidad, adecuado para la fabricación de una junta de estanqueidad con doble envuelta; el titanio tiene una excelente resistencia a la corrosión y punto de reblandecimiento ajustable en condiciones de alta temperatura; el hierro se puede usar para ajustar la 5 blandura y dureza de la junta de estanqueidad; y el fluoroaluminato de potasio como componente del agente fundente puede mejorar la fuerza de unión del material del anillo de estanqueidad y el hierro. Además, el aluminio, titanio y hierro se seleccionan como los principales componentes del anillo de estanqueidad precisamente porque el aluminio y el titanio son unos de los materiales del procedimiento de reacción, y el hierro está de acuerdo con el componente principal del reactor, lo que resuelve el problema de que la fusión de la junta de estanqueidad produzca la contaminación del sistema de reacción.

La presente invención también proporciona un procedimiento para preparar el material del anillo de estanqueidad, que incluye las siguientes etapas:

Etapa A: fundir el aluminio en un horno de inducción de frecuencia media, añadir el fluoroaluminato de potasio al horno de inducción de frecuencia media después de fundir el aluminio, fundir y agitar la mezcla uniformemente;

Etapa B: añadir sucesivamente a la mezcla chatarra de titanio o titanio esponjoso, y chatarra de hierro, fundir y mezclar la mezcla totalmente de 800º C a 1200º C, dejar en reposo la mezcla después de agitación uniforme;

Etapa C: eliminar la espuma en la superficie;

Etapa D: moldear en un moldeo para obtener un anillo de estanqueidad final.

Preferiblemente, la fusión en la etapa C se lleva a cabo durante 4 a 6 horas.

Preferiblemente, el molde en la etapa D está hecho de cemento con alto contenido de aluminio o material de cobre.

La invención tiene los efectos beneficiosos de que el anillo de estanqueidad de la invención tiene punto de reblandecimiento y punto de fusión ajustables, se puede usar como el anillo de estanqueidad para diferentes reactores o destiladores, asegura la ejecución suave del procedimiento de producción en un estado de presión alta, y resuelve el problema de que los reactores y destiladores no son a prueba de presión y no se pueden hacer estancos a una temperatura alta.

Descripción detallada de las realizaciones [0010] Las realizaciones preferidas de la presente invención se describen con detalle a continuación:

Realización 1:

Se funden 80 partes de aluminio en un horno de inducción de frecuencia media, se añaden 4 partes de fluoroaluminato de potasio al horno de inducción de frecuencia media después de fundir el aluminio, se mezclan y agitan uniformemente; se añaden sucesivamente a la mezcla 15 partes de titanio y 1 parte de chatarra de hierro, se 45 mezclan y agitan uniformemente; la mezcla se funde totalmente de 800º C a 1200º C, se deja reposar durante 4 h, después se elimina la espuma de la superficie; la mezcla así obtenida se moldea en un molde para obtener un anillo de estanqueidad final.

Realización 2:

Se funden 82 partes de aluminio en un horno de inducción de frecuencia media, se añaden 4, 5 partes de fluoroaluminato de potasio al horno de inducción de frecuencia media después de fundir el aluminio, se mezclan y agitan uniformemente; se añaden sucesivamente a la mezcla 13 partes de titanio y 0, 5 partes de chatarra de hierro, se mezclan y agitan uniformemente; la mezcla se funde totalmente de 800º C a 1200º C, se deja reposar durante 5 h, 55 después se elimina la espuma de la superficie; la mezcla así obtenida se moldea en un molde para obtener un anillo de estanqueidad final.

Realización 3:

Se funden 85 partes de aluminio en un horno de inducción de frecuencia media, se añaden 4, 9 partes de fluoroaluminato de potasio al horno de inducción de frecuencia media después de fundir el aluminio, se mezclan y agitan uniformemente; se añaden sucesivamente a la mezcla 10 partes de titanio y 0, 1 partes de chatarra de hierro, se mezclan y agitan uniformemente; la mezcla se funde totalmente de 800º C a 1200º C, se deja reposar durante 6 h, después se elimina la espuma de la superficie; la mezcla así obtenida se moldea en un molde para obtener un anillo de estanqueidad final.

Comparación de las características del anillo de estanqueidad de la presente invención con las características del anillo de estanqueidad de la técnica anterior:

Realización 1 Realización 2 Realización 3... [Seguir leyendo]

1. Un anillo de estanqueidad que consiste en los siguientes componentes, basado en el porcentaje en peso:

.

80. 85% de aluminio;

10%-15% de titanio;

0, 1%-1% de chatarra de hierro; y 4%-4, 9% de fluoroaluminato de potasio.

2. Un procedimiento para preparar el anillo de estanqueidad de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende las siguientes etapas: etapa A: fundir el aluminio en un horno de inducción de frecuencia media, añadir el fluoroaluminato de potasio al horno de inducción de frecuencia media después de fundir el aluminio, fundir y agitar la mezcla uniformemente;

etapa B: añadir sucesivamente a la mezcla chatarra de titanio o titanio esponjoso, y chatarra de hierro, fundir y mezclar la mezcla totalmente de 800º C a 1200º C, dejar en reposo la mezcla después de agitación uniforme; etapa C: eliminar la espuma en la superficie; y 25 etapa D: moldear en un moldeo para obtener un anillo de estanqueidad final.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la fusión en la etapa C se lleva a cabo durante 4 a 6 horas.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el molde de la etapa D está hecho de cemento de alto contenido de aluminio o material de cobre.