JPS6131167B2 - - Google Patents
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- JPS6131167B2 JPS6131167B2 JP877182A JP877182A JPS6131167B2 JP S6131167 B2 JPS6131167 B2 JP S6131167B2 JP 877182 A JP877182 A JP 877182A JP 877182 A JP877182 A JP 877182A JP S6131167 B2 JPS6131167 B2 JP S6131167B2
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- metal
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属塩化物の還元装置に関する。金属
材料のうち高融点高靭性金属材料であるチタンと
ジルコニウムは主としてその塩化物のマグネシウ
ムによる還元につて製造され、まず、金属スポン
ジの形で得られている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for reducing metal chlorides. Among the metal materials, titanium and zirconium, which are high melting point and high toughness metal materials, are mainly produced by reducing their chlorides with magnesium, and are first obtained in the form of metal sponges.
このような高融点高靭性金属のスポンジの製造
は今のところ密閉され加熱できる反応室とその上
方に設けられた冷却脱気できる凝縮室からなる反
応装置を用いて、反応室内でマグネシウムと金属
塩化物(例えば四塩化チタン)を反応させ、生成
した液状の塩化マグネシウムとスポンジ状の金属
とを分離し、次いでスポンジ状の金属から減圧に
よつて塩化マグネシウムと未反応マグネシウムを
除去(真空分離)し、凝縮室において冷却によつ
て塩化マグネシウムおよびマグネシウムを回収す
る操作によつている。 Currently, the production of sponges made of high-melting-point, high-toughness metals uses a reaction apparatus consisting of a sealed reaction chamber that can be heated and a condensation chamber that can be cooled and degassed above the reaction chamber. Magnesium and metal chloride are produced in the reaction chamber. (for example, titanium tetrachloride), the resulting liquid magnesium chloride and the sponge-like metal are separated, and then the magnesium chloride and unreacted magnesium are removed from the sponge-like metal under reduced pressure (vacuum separation). , by an operation in which magnesium chloride and magnesium are recovered by cooling in a condensing chamber.
このような装置は例えば特開昭47―18717号に
開示されているが、この種の装置では下方の反応
室と上方の凝縮室との連通と遮断をどうするかが
問題である。前記の装置では、反応室と凝縮室を
つなぐ中間連結部の通路を遮蔽蓋で遮断する機構
になつているが、その機構が複雑なうえ、特に遮
蔽蓋付近は高温マグネシウム蒸気、塩化マグネシ
ウム蒸気が通過するので、熱歪を受けて変形し、
次第に完全な密閉ができなくなるという欠点があ
る。 Such an apparatus is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 18717/1983, but the problem with this type of apparatus is how to communicate and shut off the lower reaction chamber and the upper condensation chamber. The above-mentioned device has a mechanism in which the passageway in the intermediate connection connecting the reaction chamber and the condensation chamber is blocked by a shielding lid, but this mechanism is complex and, in particular, high temperature magnesium vapor and magnesium chloride vapor are generated near the shielding lid. As it passes through, it is deformed by thermal strain,
The drawback is that it gradually becomes impossible to seal completely.
特開昭52―49922号には同様の装置であつて、
上述の欠点が部分的に改良されたものが開示され
ている。この装置では前記中間連結部に遮蔽蓋の
替わりに易融性金属、即ちマグネシウム、アルミ
ニウム、亜鉛、アンチモン等の金属板ををボルト
締めすることによつて還元反応時には中間連結部
の通路を遮断し、真空分離に際しては連結部に設
けた加熱装置で溶融し去ることによつて連結部通
路を開通する様になつている。この装置では先に
引用した装置の欠点を排除しているが、平滑に研
摩された易融金属の板を毎回新たに準備して使用
しなければならないので操作上および経済性にお
いて満足とはいいがたい。 JP-A-52-49922 discloses a similar device,
A partial improvement of the above-mentioned drawbacks is disclosed. In this device, instead of the shielding lid, a metal plate made of an easily fusible metal, such as magnesium, aluminum, zinc, or antimony, is bolted to the intermediate connection, thereby blocking the passage through the intermediate connection during the reduction reaction. During vacuum separation, the connecting portion passage is opened by melting it away using a heating device provided at the connecting portion. Although this device eliminates the drawbacks of the previously cited devices, it is not satisfactory in terms of operation and economy, since a smooth, polished plate of easily meltable metal must be prepared and used anew each time. It's tough.
上に引用した二つの装置は、いずれも反応室と
凝縮室が簡単に分離しにくいので、加熱室から反
応室を取り出す際に凝縮室もろともクレーンなど
で吊つて移動させなければならず、バツチの容量
の大型化しつつある情勢のもとではクレーン容量
の増大、建屋高さの増加による建設費の大巾な上
昇及び装置の解体組み立てのためにの作業空間の
増加など、その不便は増大する。 In both of the above-mentioned devices, the reaction chamber and condensation chamber are difficult to separate easily, so when taking out the reaction chamber from the heating chamber, the condensation chamber must be lifted and moved with a crane, etc. As equipment capacity continues to increase, inconveniences such as an increase in crane capacity, a significant rise in construction costs due to an increase in building height, and an increase in work space for disassembling and assembling equipment are increasing. .
本発明は前記の高融点高靭性金属の塩化物を還
元するための反応室と凝縮室とが中間連続部で結
合されて一体化した装置において、中間連結部の
通路の遮断手段としてシールポツト構造を採用す
ることによつて、従来技術の装置の欠点を克服
し、この種の装置の機能をさらに向上させること
を目的とする。 The present invention provides an apparatus in which a reaction chamber and a condensation chamber for reducing chlorides of high-melting-point, high-toughness metals are connected and integrated at an intermediate connecting section, and a seal pot structure is used as means for blocking passages in the intermediate connecting section. By adopting the present invention, the aim is to overcome the drawbacks of devices of the prior art and to further improve the functionality of devices of this kind.
本発明によれば、高融点高靭性金属の塩化物を
活性金属によつて還元して該金属を得るための、
加熱することのできる反応室と、生成する塩化物
を真空分離するための凝縮室と、これら両者を連
絡するための中間連結部からなる装置にいて:該
中間連結部に漏斗状体とその開口脚部を受けるポ
ツトからなる易融易蒸発物質によるシールポツト
構造の遮断手段と、該易融易蒸発物質を溶融蒸発
させるための加熱手段を設けたことを特徴とする
装置が提供される。 According to the present invention, for reducing a chloride of a high melting point high toughness metal with an active metal to obtain the metal,
A device consisting of a reaction chamber that can be heated, a condensation chamber for vacuum separation of the chloride produced, and an intermediate connecting part for communicating the two: A funnel-shaped body and its opening are installed in the intermediate connecting part. There is provided an apparatus characterized in that it is provided with a means for blocking a seal pot structure made of an easily melting and easily evaporating substance, which is comprised of a pot that receives a leg part, and a heating means for melting and vaporizing the easily melting and easily evaporating substance.
本明細書において使用されるシールポツトなる
語は構造的には従来の意味(液封槽)と同様であ
るが封止剤として易融易蒸発性の常温固体物質を
使用する点において従来使用されている意味とは
多少異なる。本発明において使用される封止剤は
マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、アンチモン
等の金属または、塩化マグネシウム、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウムおよびこれらの混合物等が可
能であるが、完壁なシール性を期待できるという
点から前記の金属が望ましく、その中でも生成す
る高融点高靭性金属(チタン、ジルコニウム等)
を汚染しない点で金属マグネシウムの使用が最も
望ましい。 The term "seal pot" used herein has the same structural meaning as the conventional meaning (liquid-sealed tank), but is different from the conventional term in that it uses a room-temperature solid substance that melts easily and evaporates as a sealant. The meaning is somewhat different. The sealant used in the present invention can be metals such as magnesium, aluminum, zinc, antimony, magnesium chloride, sodium chloride, potassium chloride, and mixtures thereof, but it is said that perfect sealing properties can be expected. From this point of view, the above metals are preferable, and among them, high melting point and high toughness metals (titanium, zirconium, etc.)
The use of metallic magnesium is the most desirable since it does not contaminate the metal.
特開昭52―49922号に開示された装置では、真
空分離をした後は、もはや装置を分解することな
く中間連結部を遮断することができない。それ
故、外気の侵入を許さずに凝縮室を脱離すること
がないから、反応炉を冷却するために凝縮室ごと
に吊り上げねばならない。特開昭47―18717号の
装置は理論的に凝縮室の脱離は可能であるが、上
述の欠点がある。本願発明の装置はこの両者の短
所を克服したものである。 In the device disclosed in JP-A-52-49922, after vacuum separation, it is no longer possible to shut off the intermediate connection without disassembling the device. Therefore, since the condensing chamber cannot be desorbed without allowing outside air to enter, each condensing chamber must be lifted in order to cool the reactor. Although the device of JP-A-47-18717 is theoretically capable of removing the condensing chamber, it has the drawbacks mentioned above. The device of the present invention overcomes both of these disadvantages.
以下図面を参照して本発明の装置をこれまでに
知られた好適な実施態様について詳細に説明す
る。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明の装置の機構を示す縦断面図で
ある。反応室は外側容器をなす反応レトルト10
と、その内部に支持体21に支承されて納められ
ている内部容器20よりなつている。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the mechanism of the device of the present invention. The reaction chamber is a reaction retort 10 serving as an outer container.
It consists of an inner container 20 supported by a support body 21 and housed therein.
レトルトはどんな形状であつてもよいが、実用
上は円筒形であり、内部容器はレトルトより一ま
わり小さい円筒であり、その底部は溶融した塩化
マグネシウムを排出できるように少くとも1個の
小孔がうがつてあり、レトルトの底部にも塩化マ
グネシウム排出用のバルブのような開閉手段14
を有する導管13が設けられている。このレトル
トの上端はフランジ11が形成され、さらに後述
する加熱炉に懸架するためのつば12が設けられ
ている。 The retort may have any shape, but in practice it is cylindrical, with the inner container being a cylinder slightly smaller than the retort, with at least one small hole in the bottom for draining molten magnesium chloride. There is an opening/closing means 14 such as a valve for discharging magnesium chloride at the bottom of the retort.
A conduit 13 is provided having a diameter. A flange 11 is formed at the upper end of this retort, and a collar 12 is further provided for suspending the retort in a heating furnace, which will be described later.
中間連結部30は本質的には反応室の内部容器
20よりも小さい直径を有する円筒体31よりな
り、その上部からは広いフランジ32が張り出
し、下端からはつば33が張り出しており、後者
の中程から上方に延びる、円筒体31よりは底い
円周壁34が形成され、その上縁からフランジ3
5が張り出している。このフランジ35は前記の
レトルトのフランジ11と重なるように構成され
ている。中間連結部の下端のつば33の直径は、
レトルトの内径よりわずかに小さく、レトルト1
0内に嵌入し、その内壁に接触する程度の大きさ
である。 The intermediate connection 30 essentially consists of a cylindrical body 31 having a smaller diameter than the inner vessel 20 of the reaction chamber, from the upper part of which projects a wide flange 32 and from the lower end a collar 33, which extends into the latter. A circumferential wall 34 is formed that extends upward from the cylindrical body 31 and is lower than the cylindrical body 31. The flange 3
5 is sticking out. This flange 35 is configured to overlap with the flange 11 of the retort. The diameter of the collar 33 at the lower end of the intermediate joint is:
Slightly smaller than the inner diameter of the retort, retort 1
It is large enough to fit into the inside of the 0 and come into contact with its inner wall.
また前記のレトルトの内部容器20の高さは、
その上縁が上記中間連結部の下端のつば33の下
面に接触する程度とする。かくして、前記下端の
つば33の周縁とレトルトの内壁、該下端のつば
33とレトルト内部容器20の上縁とは密接では
ないが、内部容器内の反応気体の自由な通過は妨
げられる程度にされている。 Further, the height of the inner container 20 of the retort is
The upper edge thereof should be in contact with the lower surface of the collar 33 at the lower end of the intermediate connecting portion. Thus, although the periphery of the lower end collar 33 and the inner wall of the retort are not in close contact with the lower end collar 33 and the upper edge of the retort inner container 20, the free passage of the reaction gas within the inner container is prevented. ing.
中間結合部のフランジ35とレトルトのフラン
ジ11とはガスケツトを間挿してボルト、または
クランプなどで脱離可能に固定される。ガスケツ
トは既知の耐熱性エラストマー製のものでよい。 The flange 35 of the intermediate joint portion and the flange 11 of the retort are removably fixed with bolts, clamps, etc. with a gasket interposed therebetween. The gasket may be made of known heat resistant elastomers.
凝縮室はジヤケツト構造になつたレトルトに類
以した形状の冷却室40とその内部に納められた
凝縮筒50よりなている。冷却室40には排気口
41、ジヤケツトへの冷却液(水)の導入口4
2、排出口43が設けられ、下端はレトルト同様
のフランジ44となつている。凝縮筒50は冷却
室より一まわり小さい円筒状の容器であつて、天
井部には気体を通過させるため少くとも1個の孔
が穿つている。その下端部は冷却室と同様にフラ
ンジ52となつている。冷却室40と凝縮筒50
とはそのフランジ44と52の間にガスケツトを
挾んで固定され、さらにこの両者はガスケツトを
介して中間連結部30のフランジ32に重ねて、
ボルトなどで離脱可能に固定される。ただし通常
冷却室40と凝縮筒50は凝縮室として一体に取
り扱われる。この部分のガスケツトも既知の耐熱
性エラストマーでよい。 The condensing chamber consists of a cooling chamber 40 having a jacket structure and a shape similar to a retort, and a condensing cylinder 50 housed inside the cooling chamber 40. The cooling chamber 40 has an exhaust port 41 and an inlet 4 for introducing cooling liquid (water) into the jacket.
2. A discharge port 43 is provided, and the lower end is a flange 44 similar to a retort. The condensing cylinder 50 is a cylindrical container that is slightly smaller than the cooling chamber, and has at least one hole in the ceiling to allow gas to pass through. Its lower end is a flange 52 similar to the cooling chamber. Cooling chamber 40 and condensing cylinder 50
is fixed by sandwiching a gasket between the flanges 44 and 52, and these two are further overlapped on the flange 32 of the intermediate connecting portion 30 via the gasket,
It is removably fixed with bolts, etc. However, normally the cooling chamber 40 and the condensing cylinder 50 are treated as one unit as a condensing chamber. The gasket in this part may also be made of a known heat-resistant elastomer.
中間連結部30には、その円筒体31の中央部
に低い円筒状の容器(ポツト)36が周壁から支
持棒37で支承されている。このポツト36の上
方にポツトに臨むように漏斗状体38が設けら
れ、その円すい部の上端は中間連結部の内周に密
着固定され、その管状脚部の下端はポツトの周壁
の上縁より下方に侵入している。このシールポツ
トの構造は第2図を第3図により詳細に図解され
ている。 In the intermediate connecting portion 30, a low cylindrical container (pot) 36 is supported at the center of the cylindrical body 31 by a support rod 37 from the peripheral wall. A funnel-shaped body 38 is provided above the pot 36 so as to face the pot, the upper end of the conical part is closely fixed to the inner periphery of the intermediate connecting part, and the lower end of the tubular leg is closer to the upper edge of the peripheral wall of the pot. It's invading below. The structure of this seal pot is illustrated in more detail in FIGS. 2 and 3.
通常この中間連結部30には、所望金属の塩化
物と不活性気体などを導入する導管61と、排気
用の導管62とが設けられている。これらの導管
はレトルト10本体に設けてもよいが、この中間
連結部に設ける方が便利であろう。 Usually, this intermediate connecting portion 30 is provided with a conduit 61 for introducing a chloride of a desired metal, an inert gas, etc., and a conduit 62 for exhaust. Although these conduits may be provided in the body of the retort 10, it may be more convenient to provide them at this intermediate connection.
これらの導管は中間連結部から遠くない位置に
バルブを有し、そのバルブの外方で親管から取り
外すことができるようにしてある。第1図では右
方の導管は金属塩化物導入用の枝管と不活性気体
等を導入する枝管に分れ、その各々にバルブが設
けられている。 These conduits have a valve not far from the intermediate connection so that they can be removed from the parent pipe outside the valve. In FIG. 1, the right conduit is divided into a branch pipe for introducing metal chloride and a branch pipe for introducing inert gas, etc., each of which is provided with a valve.
中間連結部30の前記漏斗状部38の上側には
ポツトに封止材料の融液80を導入するための導
管39が設けらている。そして中間連結部30の
外側と封止材料導入導管39の外周には加熱手
段、便宜的には電気抵抗加熱手段70が設けられ
ている。 A conduit 39 is provided above the funnel-shaped portion 38 of the intermediate coupling portion 30 for introducing a melt 80 of sealing material into the pot. A heating means, conveniently an electric resistance heating means 70, is provided on the outside of the intermediate connecting portion 30 and the outer periphery of the sealing material introducing conduit 39.
上記の反応室、内部容器、冷却室、凝縮筒、中
間連結部は全部軟鋼またはステンレス鋼で製作す
ることができる。ただし内部容器はチタン製造の
場合生成チタンが固着して使い捨てとなるから軟
鋼で十分である。 The reaction chamber, inner container, cooling chamber, condensing tube, and intermediate connection part can all be made of mild steel or stainless steel. However, in the case of titanium production, the inner container is made of mild steel because the produced titanium sticks to the container and the container becomes disposable.
レトルト10は適当な加熱装置90に納められ
ている。適当な加熱装置は電気抵抗形式のもので
ある。この加熱装置は、レトルト10の塩化マグ
ネシウム排出管のための開口を有する。この加熱
装置は当業者が適宜に設計し得るものでるから詳
細には説明しない。 Retort 10 is housed in a suitable heating device 90. A suitable heating device is of the electrical resistance type. This heating device has an opening for the magnesium chloride discharge pipe of the retort 10. This heating device can be appropriately designed by a person skilled in the art, so it will not be described in detail.
中間連結部の加熱手段は半円筒状、(必要なら
ば円筒の三分の一の形状)に構成された複数個の
ユニツトを両側から当てがうようにすると便利で
ある。中間連結部の形状は、もつと簡単にする、
即ち、レトルトのつば12を省いて、フランジ1
1をつば12の位置まで下げ、中間連結部を単な
るリール上にすることもできる。然しながら、こ
の場合には間挿されるガスケツトを冷却する手段
が必要となろう。またシールポツトの下側に間隔
をおいて適当の支持手段によつて支持された熱遮
断板を設けて反応室の熱がシールポツトに直接及
ぶことを妨げるようにするのが望ましい。 It is convenient for the heating means of the intermediate connection to consist of a plurality of semi-cylindrical (if necessary one-third cylindrical) units applied from both sides. The shape of the intermediate connection part should be made simple.
That is, the retort collar 12 is omitted and the flange 1
1 can be lowered to the position of the collar 12, and the intermediate connection part can be simply on a reel. However, in this case a means of cooling the interposed gasket would be required. It is also desirable to provide a heat insulating plate spaced below the seal pot and supported by suitable support means to prevent heat from the reaction chamber from directly reaching the seal pot.
本発明の装置にいて、反応室において、反応室
の内部容器は、チタンの場合のように生成するス
ポンジ状金属の反応室側壁に付着蓄積する傾向の
多い場合にのみ必要なのであつて、ジルコニウム
の場合のようにこの傾向のない金属の製造には必
要でない。 In the apparatus of the present invention, the inner container of the reaction chamber is necessary only when the spongy metal produced tends to adhere and accumulate on the side wall of the reaction chamber, as in the case of titanium. This tendency is not necessary in the manufacture of metals as is the case.
この装置の操作法は次の通りである。レトルト
の内部容器20にマグネシウム塊を装入してか
ら、フランジ11と35を固定して中間連結部を
結合し、ついで凝縮室(40+50)を固定して
全装置を組み立てる。凝縮室の固定は反応室(中
間連結部を含む)を加熱装置90内に据え付けて
からなされる。装置組み立て後、導管41から排
気して洩れ試験を行う。 The method of operating this device is as follows. After charging the internal container 20 of the retort with the magnesium mass, the flanges 11 and 35 are fixed, the intermediate connections are connected, and then the condensation chamber (40+50) is fixed and the whole device is assembled. The condensation chamber is fixed after the reaction chamber (including the intermediate connection) has been installed in the heating device 90. After assembling the device, the conduit 41 is evacuated and a leakage test is performed.
気密を確認した後、排気導管41から排気し、
導管61より不活性気体を全装置内に大気圧より
少々高い圧に充填する。次に導管39より封止材
料の融液80をポツト36内に導入し固化させ
る。ついで加熱炉90を操作してレトルトを加熱
して先に装入されたマグネシウムを溶融後、導管
61より金属塩化物を導入して反応を遂行し、ス
ポンジ状金属を得、生成した塩化マグネシウムは
導管13より排出する。 After confirming airtightness, exhaust air from the exhaust pipe 41,
Inert gas is filled into the entire apparatus through conduit 61 to a pressure slightly higher than atmospheric pressure. Next, a melt 80 of the sealing material is introduced into the pot 36 through the conduit 39 and solidified. Next, the heating furnace 90 is operated to heat the retort to melt the previously charged magnesium, and then metal chloride is introduced from the conduit 61 to carry out the reaction to obtain a sponge-like metal, and the produced magnesium chloride is It is discharged from the conduit 13.
次いで導管13の開閉手段14を閉じた後、中
間連結部30の加熱装置70に通電してシールポ
ツトを加熱し、その中の封止材料を溶融し、つい
で導管41より脱気して封止材料を蒸発させる。
しかし凝縮室は冷却室の冷却液により冷却されて
いるから実質的に全部の封止材料の蒸気は凝縮筒
50の内面に固化する。この状態では反応室と凝
縮室は連通している。それ故、この状態で反応室
の加熱を続けると、スポンジ状金属内に取り込ま
れていた塩化マグネシウムも未反応マグネシウム
も気化して金属から分離し、凝縮筒50に捕集さ
れる。 Next, after closing the opening/closing means 14 of the conduit 13, electricity is applied to the heating device 70 of the intermediate connection part 30 to heat the sealing pot, melting the sealing material therein, and then degassing the conduit 41 to release the sealing material. evaporate.
However, since the condensing chamber is cooled by the cooling liquid in the cooling chamber, substantially all of the vapor of the sealing material solidifies on the inner surface of the condensing tube 50. In this state, the reaction chamber and the condensation chamber are in communication. Therefore, if the reaction chamber is continued to be heated in this state, both the magnesium chloride incorporated in the sponge-like metal and unreacted magnesium will be vaporized, separated from the metal, and collected in the condensing column 50.
真空分離処理が終了したら、装置内をアルゴン
で復圧し、再び導管39より溶融封止材料をポツ
ト36に導入して固化させる。この際生成金属の
封止材料の蒸気による汚染を防止するために、導
管61よりアルゴンを少量流し込みながら行なう
のが好ましい。このようにして反応室と凝縮室を
遮断した後に、凝縮室と中間連結部より脱離し、
反応室(中間連結部を含む)のみを加熱炉より取
り出して冷却し、冷却後、生成金属スポンジを取
り出す。かくして一バツチの操作を終る。 When the vacuum separation process is completed, the pressure inside the apparatus is restored with argon, and the molten sealing material is again introduced into the pot 36 through the conduit 39 and solidified. At this time, in order to prevent contamination of the sealing material of the formed metal by vapor, it is preferable to carry out the process while flowing a small amount of argon through the conduit 61. After blocking the reaction chamber and the condensation chamber in this way, it is desorbed from the condensation chamber and the intermediate connection part.
Only the reaction chamber (including the intermediate connecting part) is taken out from the heating furnace and cooled, and after cooling, the produced metal sponge is taken out. Thus, one batch operation is completed.
次のバツチの操作に際しては、マグネシウム塊
を反応室の内部容器内に装入した後、中間連結部
の通路はすでに遮断されているからそのまま装置
を組み立て、反応室内の空気を導管62を開き導
管61より不活性気体を送つて置換する。このよ
うにして次のバツチ操作を行なうことができる。 For the next batch operation, after charging the magnesium lump into the inner container of the reaction chamber, the passage of the intermediate connection part has already been blocked, so assemble the apparatus as it is, and open the conduit 62 to drain the air inside the reaction chamber. Inert gas is sent from 61 for substitution. In this way, the next batch operation can be performed.
実施例
本発明に従つて本発明者等が組み立てた装置の
実例は次の通りである。EXAMPLE An example of a device assembled by the inventors in accordance with the present invention is as follows.
反応室および凝縮室は共に外径700mm、高さ
1760mmベル型であり、中間結合部の円筒体は長さ
(高さ)370mm、内径185mmであつた。 The reaction chamber and condensation chamber both have an outer diameter of 700 mm and a height
It was 1760mm bell-shaped, and the cylindrical body at the intermediate joint had a length (height) of 370mm and an inner diameter of 185mm.
反応室と中間結合部(シールポツト部分を含
む)は含クロム鋼で製作し、加熱される反応室と
中間結合部は肉厚25mmであり、シールポツト部分
は5mm厚の材料を使用し、シールポツト外径125
mm、高さ40mmであつた。凝縮室の冷却室と凝縮筒
は10mm厚の軟鋼で製作した。 The reaction chamber and the intermediate joint (including the seal pot part) are made of chromium-containing steel.The reaction chamber and the intermediate joint part to be heated have a wall thickness of 25 mm, and the seal pot part is made of 5 mm thick material. 125
mm, and the height was 40 mm. The cooling chamber and condensing tube of the condensing chamber were made of 10 mm thick mild steel.
反応室の内部容器は軟鋼で製造した。 The inner vessel of the reaction chamber was made of mild steel.
作業例 1
前述の操作法に従つてチタンを製造した。最初
に350Kgの固形マグネシウムを反応室の内部容器
に装入し、装置内へ不活性気体としてアルゴンを
装置内の内圧が大気圧より高くなるように導入し
た。ついで封止材料として金属マグネシウムを使
用して中間連結部の通路を遮断してから、レトル
トを800〜850℃に加熱し装入したマグネシウムを
溶融し、約1025Kgの四塩化チタンをレトルト内の
温度が上り過ぎないように滴下導入して反応させ
た。反応終了後生成した塩化マグネシウムをレト
ルトより排出し、ついでアルゴンを流しつつシー
ルポツトのマグネシウムを溶融蒸発し去つてか
ら、反応室を1000℃に加熱し真空分離処理を約30
時間継続して真空分離を完了した。Working Example 1 Titanium was produced according to the procedure described above. First, 350 kg of solid magnesium was charged into the inner container of the reaction chamber, and argon was introduced into the apparatus as an inert gas so that the internal pressure inside the apparatus was higher than atmospheric pressure. Next, metal magnesium is used as a sealing material to block the passage in the intermediate connection, and the retort is heated to 800-850°C to melt the charged magnesium, and about 1025 kg of titanium tetrachloride is heated to the temperature inside the retort. The reaction was carried out by dropwise introduction so as not to increase too much. After the reaction is complete, the produced magnesium chloride is discharged from the retort, and then the magnesium in the seal pot is melted and evaporated while flowing argon. The reaction chamber is then heated to 1000°C and vacuum separation is carried out for about 30 minutes.
Vacuum separation was completed over a period of time.
再びシールポツトをマグネシウムで充填し、固
化させて、凝縮室を脱離し、反応室(中間連結部
を含む)を加熱装置から取り出して冷却後、開放
して約250Kgのスポンジチタンを得た。 The seal pot was again filled with magnesium and solidified, the condensation chamber was removed, and the reaction chamber (including the intermediate connecting part) was taken out from the heating device, cooled, and opened to obtain about 250 kg of titanium sponge.
作業例 2
前述の操作法に従つてジルコニウムを製造し
た。反応室の内部容器は使用しなかつた。Working Example 2 Zirconium was produced according to the procedure described above. The inner vessel of the reaction chamber was not used.
レトルトに約50Kgのマグネシウムを装入した。
封止材料としては前記同様金属マグネシウムを使
用した。レトルトを800〜850℃に加熱し、約210
Kgの四塩化ジルコニウムをレトルトに導入した。
前記と同様にして中間連結部の通路を開放し、つ
いでレトルトを900〜950℃に加熱して真空分離処
理を約20時間継続して真空分離を完了した。以下
チタンの場合と同様に処理して約80Kgのスポンジ
ジルコニウムを得た。 Approximately 50 kg of magnesium was charged into the retort.
As the sealing material, metal magnesium was used as described above. Heat the retort to 800-850℃, approx.
Kg of zirconium tetrachloride was introduced into the retort.
The passage in the intermediate connection was opened in the same manner as above, and then the retort was heated to 900-950°C and the vacuum separation process was continued for about 20 hours to complete the vacuum separation. After that, the same process as in the case of titanium was carried out to obtain about 80 kg of sponge zirconium.
本発明は高融点高靭性金属の塩化物の還元装置
として既知のものよりさらに使用に便宜なものを
提供する。今日のところ、本装置はチタンとジル
コニウムの製造に役立つものであるが、類似する
金属の製法であつて、塩化物の活性金属(マグネ
シウムのほかナトリウム、カルシウム等)による
還元による方法が開発された場合、この装置を応
用できるであろうことは当業者によつて認められ
るであろう。 The present invention provides a system for reducing chlorides of high melting point, high toughness metals that is more convenient to use than known systems. To date, this equipment is useful for the production of titanium and zirconium, but a similar metal production process has been developed that involves reduction of chloride with active metals (sodium, calcium, etc. in addition to magnesium). It will be recognized by those skilled in the art that this device could be applied in any case.
第1図は本発明の装置の概念を示す縦断面図で
ある。第2図と第3図は本発明の装置のシールポ
ツト部分を拡大して示す断面図と平面図である。
(第3図は第2図の部材39の位置で切断した部
分をながめた平面図である。)
これらの図において、10+20……反応室、
40+50……凝縮室、30……中間連結部、3
6+37+38……シールポツト。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the concept of the apparatus of the present invention. FIGS. 2 and 3 are a sectional view and a plan view showing an enlarged seal pot portion of the device of the present invention.
(Figure 3 is a plan view of the section cut at the position of member 39 in Figure 2.) In these figures, 10+20...reaction chamber,
40+50... Condensing chamber, 30... Intermediate connection part, 3
6+37+38...Seal pot.
Claims (1)
て還元して該金属を得るための、加熱することの
できる反応室と、生成する塩化物を真空分離する
たの凝縮室と、これら両者を連絡するための中間
連結部からなる装置におて:該中間連結部に漏斗
状体とその開口脚部を受けるポツトからなる易融
易蒸発物質によるシールポツト構造の遮断手段
と、該易融易蒸発物質を溶融蒸発させるための加
熱手段を設けたことを特徴とする装置。1. A reaction chamber that can be heated to obtain the metal by reducing the chloride of a high-melting-point, high-toughness metal with an active metal, and a condensation chamber for vacuum-separating the produced chloride, and both of these. In a device comprising an intermediate connecting part for communicating: a means for blocking a seal pot structure with an easily melting and evaporating substance consisting of a funnel-shaped body and a pot receiving the open leg of the intermediate connecting part; An apparatus characterized by being provided with heating means for melting and vaporizing an evaporated substance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP877182A JPS58126936A (en) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | Manufacturing device for high melting point high tenacity metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP877182A JPS58126936A (en) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | Manufacturing device for high melting point high tenacity metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58126936A JPS58126936A (en) | 1983-07-28 |
| JPS6131167B2 true JPS6131167B2 (en) | 1986-07-18 |
Family
ID=11702151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP877182A Granted JPS58126936A (en) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | Manufacturing device for high melting point high tenacity metal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58126936A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0632185Y2 (en) * | 1987-01-29 | 1994-08-24 | 昭和電工株式会社 | High temperature reactor support structure |
-
1982
- 1982-01-25 JP JP877182A patent/JPS58126936A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58126936A (en) | 1983-07-28 |
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