ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 01-028-04

"Результат выполнения НИР и ОКР".

Разработан интенсивный технологический процесс получения порошковых тугоплавких СВС-продуктов с утилизацией тепловой энергии.

Основой технологического процесса явилась разработка СВС-установки с реактором нового типа (теплогенерирующий реактор - ТГР), а также усовершенствование подготовительных, промежуточных и концевых операций. Принцип работы ТГР основан на охлаждении продуктов синтеза газообразным хладагентом, продуваемым через сквозные каналы в спекшемся продукте. Разработанный интенсивный технологический процесс включает следующие операции:

- компактирование из шихты газопроницаемых многоканальных блоков. Разработаны варианты изготовления СВС-зарядов с развитой поверхностью теплоотдачи, в том числе, разработан новый для порошковой металлургии способ изготовления заготовок сложной конфигурации - путем профильной прокатки порошков;

- инициирование СВС-процесса за счет химического воспламенения шихты. Метод химического инициирования СВС-процесса обеспечивает возможность осуществления многократных запусков реакторов, что является одним из условий повышения цикличности их использования. Реагент может применяться в твердом, жидком и газообразном состоянии;

- охлаждение продуктов синтеза газообразным хладагентом с прокачкой хладагента по замкнутому контуру трубопроводов СВС-установки;

- измельчение продуктов синтеза в валках прокатного стана.

Тепловая энергия, транспортируемая нагретым хладагентом, может быть передана, в частности, в регенеративный теплообменник, установленный в термокамере для просушки шихты. Кроме того, поскольку охлаждение продуктов синтеза в ТГР может осуществляться в режиме "закалки", такой реактор возможно использовать также для исследования и регулирования процесса структурообразования (структурной макрокинетики). С одной стороны - за счет варьирования времени выдержки перед пуском хладагента, с другой - за счет снижения температуры и скорости горения встречным потоком хладагента вплоть до загасания СВС-процесса.

Проведена пооперационная проверка интенсивной СВС-технологии на опытных образцах и стандартных установках совместно с Институтом структурной макрокинетики РАН и Институтом общей и неорганической химии РАН. По сравнению с традиционными реакторами время охлаждения в ТГР сокращается в сотни раз и становится соизмеримым со временем синтеза, а при продувке хладагента в процессе горения (синтеза) операции совмещаются. В результате этого цикличность использования реактора может быть многократно повышена. Кроме того, интенсивная передача тепла газообразному теплоносителю (хладагенту) обеспечивает возможность утилизации тепловой СВС-энергии путем транспортирования теплоносителя по трубопроводу в различные типы теплообменников.