用于将含钛反应浆料转移到真空容器中的螺杆装置制造方法及图纸

位于第一容器和真空条件下的第二容器之间的转移机构，所述第一容器含有包括液体和固体的浆料。外壳与所述第一和第二容器相连通，并含有螺杆装置，其中相邻螺纹与外壳之间的体积在第一和第二容器之间逐渐缩小，从而形成将第一容器和第二容器密封隔离开的塞子。还公开了形成所述密封隔离的方法。所述浆料通常包括液态碱金属、钛金属颗粒和卤化物颗粒，例如在用碱金属还原Ｔｉ卤化物以生产钛金属中所得到的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请根据37C.F.R.1.78(c)，本申请要求于2002年9月7日提交的美国临时申请序列号为No.60/408919的临时申请的优先权。
技术介绍
本专利技术涉及专利申请5779761、5958106和6409797中所描述的Armstrong工艺，上述每个申请均在本文中引用作为参考。在上述作为参考的专利申请所公开的专利技术的实践中，在反应室中生成浆料，所述浆料包括过量的还原剂金属、生成的盐颗粒和生成的单质物质或合金颗粒或粉末。之后，通过各种方法对所述浆料进行处理。然而，所有方法均包括从浆料中分离出过量的液态金属，然后从作为单质物质或合金的有用产品中分离出剩余的液态金属和生成的盐。在上述三个作为参考的专利申请的具体实施例中，液态钠用作四氯化钛的还原剂，从而得到钛粉末。专利技术简述因此，本专利技术的目的是提供一种转移机构和方法，将含有液体和颗粒的浆料在两个器皿或容器之间进行转移，其中至少一个器皿或容器位于真空或惰性气氛中。本专利技术的另一目的是提供一种用于Armstrong工艺的转移机构，以便将浆料从惰性器皿或容器转移至真空室供进一步的处理，其中在转移机构中形成密封隔离，用于分隔器皿或容器。本专利技术的另一目的是提供一转移机构，该机构位于装有含有液体和固体的浆料的第一容器和真空条件下的第二容器之间，所述机构包括与第一和第二容器相通的外壳，位于外壳内的沿着纵向轴具有多个螺纹的螺杆装置，所述螺杆装置将材料从第一容器转移至第二容器，相邻螺纹与外壳之间的体积在第一和第二容器之间逐渐减小，由此，当浆料被所述螺杆装置传输至第二容器时，从所述第一容器进入外壳的浆料中的固体被浓缩，而在固体被浓缩的同时，液体从浆料中挤出，直至浓缩的固体形成塞子从而将第一容器和第二容器密封隔离开来。本专利技术的另一目的是提供一转移机构，该机构位于第一容器和处于真空条件下的第二容器之间，所述第一容器中装有浆料，所述浆料包括液态碱金属或碱土金属或它们的混合物、金属或合金或陶瓷颗粒以及氯化物盐颗粒，所述转移机构包括与第一和第二容器相通的外壳，位于外壳内的沿着纵向轴具有多个螺纹的螺杆装置，用于将材料从第一容器转移至第二容器，相邻螺纹与外壳之间的体积在第一和第二容器之间逐渐减小，由此，当浆料被所述螺杆装置传输至第二容器时，从所述第一容器进入外壳的浆料中的颗粒被浓缩，而在颗粒被浓缩的同时，液体从浆料中挤出，直至浓缩的颗粒形成塞子从而将第一容器和第二容器密封隔离开来。本专利技术包括一些新颖特征和部件的组合，这些将在下文全面描述，如附图中的阐述，并在所附的权利要求中特别指出，应当理解，在不偏离本专利技术的精神或不损害本专利技术的优势的情况下，可以对具体细节作出各种修改。附图简述为了便于理解本专利技术，在附图中描述了优选实施方案，当与以下描述相结合时，可以易于理解和评价本专利技术、其结构、操作和多个优势。附附图说明图1的示意图显示了两个容器和位于这两个容器之间的转移机构的实施方案；附图2为本专利技术另一实施方案的示意图；以及附图3为本专利技术另一实施方案的示意图。专利技术详述参照附图1，其显示了转移机构10，其包括双壁导管，所述导管包括具有液体出口12和端壁13的外导管壁11，壁11优选但不一定是圆柱形。圆柱形壁11的内部为内管或内导管15，其包括实体部分16和穿孔部分17，所述部分17可以是具有任何适当尺寸的筛网。内管或内导管15可以为圆柱形，如附图1所示，也可以是以下将要解释的圆锥形，内导管15具有开口朝向真空室25的排出端18，和开口朝向容器或器皿20的进入端19，所述容器与反应器相连通，如上文参考并结合的Armstrong申请中所描述的。进料螺杆30位于内部导管15内，包括可旋转的轴31，所述轴上具有锥形螺纹，如本领域所公知的。所述螺纹32可以具有恒定或可变的螺距。所述螺距是指相邻螺纹之间的距离，可变螺距优选地为从容器20至容器或器皿25螺距减小的渐变螺距，其目的在下文描述。在优选但不是限制性的本专利技术的实施方案中，所述转移机构10与由Armstrong工艺制成的材料结合使用。尤其是，仅仅出于举例说明的目的，本文所讨论的浆料为液态钠、氯化钠颗粒、以及钛和/或钛合金颗粒的组合。如所述Armstrong专利申请中所述，可以制成各种金属和非金属产品，本专利技术不局限于任一由Armstrong工艺所制成的产品，而且不局限于本文所描述的优选产品。在任何情况下，优选在惰性气氛下或真空下操作的容器或器皿20中含有先前描述的颗粒浆料，当所述浆料进入内导管或内管15的部分19且进料螺杆30通过轴31的旋转而如附图所示旋转时，浆料沿着进料螺杆从左向右移动，如附图1所示。由于附图1中进料螺杆30的渐变螺距，即螺纹32更加靠近，从而当材料从容器或器皿20移至容器或器皿25时，螺距从左向右减小，使材料被浓缩。而且，由于导管或管15的部分17被穿孔或是多孔的，液态钠从中流出，并由出口12排出供进一步处理。因此，当浆料从容器或器皿20移至容器或器皿25时，液体被排出并且浆料的密度增加，使浆料越来越浓，因为相邻螺纹的螺距减小时。另一个表述所发生的情况的方式是，当材料被进料螺杆30从容器或器皿20移至容器或器皿25时，相邻螺纹与圆柱体或管16的壁之间的体积减少了。当浆料被浓缩并到达内管或导管15的部分16、实体部分16时，在容器25和容纳来自反应器的浆料的容器20之间形成密封隔离。通过转移机构10来形成密封隔离是本专利技术的关键之处，这是因为，如Armstrong专利申请中所述，将液态钠和盐从陶瓷或金属合金的所需颗粒中分离出来可能包括在真空室或容器25中的蒸馏，而Armstrong反应器本身可以是惰性容器，例如充满氩。因此在两个容器或器皿之间形成密封隔离是非常重要的，从而可以在两个容器之间进行连续操作，在转移过程中不需要关闭其中一个容器或者破坏容器20的保护性气氛或容器25的真空。参照附图2和3，其公开了本专利技术的其它备选实施方案。其主要特征仍然是，相邻螺纹与其中含有进料螺杆的容器或外壳之间的体积在容器20A朝向容器25A的方向上减小。如附图2所示，转移机构10A具有圆锥形的外壳15A，其中螺杆装置30可以具有或不具有渐变螺距。附图2所示的实施方案中螺纹不一定越来越靠近，也就是说，螺距不需要缩小以便当材料从左向右或者从容器20A向容器25A移动时，减少相邻螺纹和外壳壁之间的体积。然而，从工程学考虑，采用具有或不具有渐变螺杆装置30A的锥形内壳15是有利的。参照附图3，其显示了本专利技术的另一实施方案，其中螺杆装置30B的轴31B为锥形，其圆锥的较大端与容器25B相邻，相邻螺纹32B之间的螺距恒定或者缩小。在任一情况下，当材料从容器20B移动至容器25B时，相邻螺纹和内部容器15B之间区域的体积减小。尽管就惰性容器和真空容器对本专利技术进行了描述，但是本专利技术包括材料从一个容器向另一容器的移动和浓缩，其不损害任一容器的环境。容器可以是连接的导管或器皿，所述环境可以是真空、惰性气氛或其它。本专利技术的中心在于浓缩浆料中的固体，从而将固体从一个环境转移至另一环境，同时形成一密封隔离从而将所述环境相互隔离开。尽管所公开的被认为是本专利技术的优选实施方案，但是应理解，可以在不偏离本专利技术的精神或者不损害本专利技术的优势的情况下，对细节作出各种修改。权利要求1.位本文档来自技高网...

【技术保护点】
位于第一容器和真空条件下的第二容器之间的转移机构，所述第一容器含有包括液体和固体的浆料，所述转移机构包括与所述第一和第二容器相连通的外壳，位于所述外壳内的沿着纵向轴具有多个螺纹的螺杆装置，用于将材料从第一容器转移至第二容器，相邻螺纹与外壳之间的体积在第一和第二容器之间逐渐缩小，由此，当浆料被所述螺杆装置传输至第二容器时，从所述第一容器进入外壳的浆料中的固体被浓缩，而在固体被浓缩的同时，液体从浆料中挤出，直至浓缩的固体形成塞子从而将第一容器和第二容器密封隔离开来。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R安德森，D阿姆斯特朗，兰斯雅各布森，
申请(专利权)人：国际钛金属粉末公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]