СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЦИРКОНИЯ ИЗ ВОДЯНОЙ СУСПЕНЗИИ, СОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЯ ЭТОГО ЭЛЕМЕНТА РУДЫ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ получения металлического циркония из водяной суспензии частиц, содержащих соединения этого элемента руды, включающей размещение предварительно сформированной и состоящей из соединений перечисленного выше металла исходной сырьевой смеси во внутреннем объеме применяемого для ее переработки устройства, генерацию в нем физических полей, накладываемых на все зоны его полости с находящимися там порциями перерабатываемой сырьевой массы, с помощью которых производится восстановление металла из содержащего применяемый исходный сырьевой компонент рудного материала, и, кроме того, еще и соединение входящих в используемую при обработке сырьевую смесь отдельных фрагментов из этого элемента в целостную монолитную кристаллическую структуру, а также и выполнение непрерывного перемешивания составляющих этот исходный объем сырьевого материала и входящих в последний слоев в процессе проведения его обработки, с последующим накоплением уже полученного готового конечного продукта в области устройства, расположенной в зоне воздействия применяемых при переработке сырья физических полей, и проведение выгрузки готового монокристалла из полости используемого устройства после завершения цикла обработки;
- при этом в качестве содержащего соединения циркония исходного сырья используют полученную введением в заранее заданный объем воды с последующим распределением в нем смеси, состоящей из частиц циркониевой руды, водяную суспензию, а дисперсность входящих в нее этих твердых компонентов находится в пределах 0,001-0,008 мм, и их количество в объеме этой водяной суспензии соответствует значению 40-70%; и
- сам получаемый по завершению процесса обработки металл формируется в виде кольцевого столбчатого монокристалла, целиком состоящего из указанного выше элемента;
5
5
- а в качестве воздействующих на сырьевые продукты физических полей применяются "трапециевидные" магнитные, напряженность которых составляет 1,1∙•10÷1,5∙•10 А/м, а частота их колебаний соответствует 30-50 единиц импульсов, пропускаемых через каждый генератор в течение одного часа, и формируемые этими физическими полями "обрабатывающие" скопления, состоящие из принадлежащих им силовых линий, имеют конфигурацию, максимально приближенную к очертанию пространственного образования полученного вращением вытянутого в длину прямоугольника, совершающего повороты относительно собственной продольной оси симметрии; и
- сам процесс формирования получаемого в устройстве металла в виде кольцевого столбчатого монокристалла осуществляется на расположенном прямо по центру используемой для размещения применяемого исходного сырья передвижной рабочей камеры металлическом стержне, выполняющем роль "затравки", на боковой наружной поверхности которого сначала образуется сплошной промежуточный слой, состоящий из получаемых при обработке сырья шлаковых отходов, а, затем уже на такого рода "подложке" синтезируется и сам необходимый конечный продукт, представляющий собой кристаллическое образование с указанной выше конфигурацией, а
- при осуществлении переработки предварительно загруженной в рабочую камеру массы сырья, полость которой герметично изолирована от остального объема корпуса устройства, эта камера выполняет возвратно-поступательное перемещение по его поверхности с использованием направлением "туда - обратно", а также этот сборный узел устройства одновременно еще и совершает угловые повороты относительно собственной продольной оси симметрии, сначала по "часовой стрелке" на первоначальном прямом отрезке выполняемого этой камерой пути перемещения, и против "часовой" соответственно на завершающем этот цикл ее передвижения обратном этапе; а
- расстановка областей формирования технологических "трапецивидных" магнитных полей произведена на трех или с использованием любого другого, кратного этому числу, количества спиралеобразных установочных цилиндрических линий, "опоясывающих" наружную боковую поверхность корпуса, в полости которого и совершает возвратно-поступательное перемещение рабочая камера с загруженной в нее массой перерабатываемого сырьевого материала; и
- сами зоны формирования обрабатывающих "трапецеидальных" магнитных полей, которые непрерывно передвигающаяся в полости корпуса устройства его рабочая камера периодически пересекает, удалены друг от друга на одно и то же одинаковое монтажное расстояние, а количество таких областей, в которых и осуществляется генерация последних, составляет значение от девяти до восемнадцати единиц, приходящееся на каждую используемую для их размещения спиралевидную опоясывающую корпус устройства траекторию;
- а восстановление входящего в столбчатый кольцевой монокристалл - элемента циркония осуществляется за счет проведения подачи к входящим в перерабатываемый объем сырья его слоям струй, состоящих из сжатого атмосферного воздуха, а в качестве обеспечивающего выполнение этого действия компонента - восстановителя используют углерод, присутствующий в составе содержащих это вещество газов, образующих, в свою очередь, потоки из продуваемого через полость рабочей камеры этого указанного выше продукта; а
- перемешивание объема применяемого для получения сплава сырьевого материала выполняется в процессе проведения его переноса во внутреннем объеме передвижной рабочей камеры, совершающей возвратно-поступательное перемещение по направлению от заднего конца корпуса устройства к его передней части, а затем, наоборот, за счет дробления и последующего выдавливания из одной области объема ее полости в другие, составляющих перерабатываемую массу отдельных микропорций исходного
2
сырья, протекающего под воздействием "ударов", создаваемых перекрещивающимися на участках их размещения, струями подаваемого к последним сжатого воздуха, поступающего в указанные выше зоны под избыточным давлением 0,4-6,0 кгс/см, и формируемых при помощи обдувочных элементов - сопел, равномерно расставленных на трех установочных спиральных линиях, проложенных, в свою очередь, между соответствующими витками кривых, используемых для размещения магнитных генераторов, и сами эти элементы, обеспечивающие подвод под избыточным давлением состоящих из указанного выше продукта и направленных непосредственно к объему исходного сырья воздушных потоков, имеют как тангенциальные, так и радиальные углы наклона 30-45° по отношению к той поверхности корпуса, на которой этот обрабатываемый сырьевой материал в данный момент времени и расположен; и
- загрузка используемого для переработки исходного сырья, а также выгрузка готового столбчатого кольцевого монокристалла по окончанию процесса обработки, то есть операции, проводимые в полости рабочей камеры, осуществляются в отдельном, предназначенном для выполнения перечисленных выше технологических переходов съемном колпаке - отсеке, пристыкованном к неподвижной части сборного корпуса устройства.
2. Устройство для осуществления способа получения металлического циркония из водяной суспензии частиц содержащей соединения этого элемента руды по п. 1, включающее в себя корпус, состоящий из двух частей, одна из которых является съемной и выполнена в виде накидного колпака, соединяемого с неподвижной его основой - цилиндрической обечайкой при помощи кольцевых плоских фланцев, при этом длина самого такого неподвижного элемента указанного выше сборного узла составляет 80-85% от всего соответствующего значения этого его габарита, а оставшаяся часть последнего приходится на саму съемную деталь - накидной колпак; а
- в полости этого сборного корпуса устанавливается передвижная рабочая камера, составляющие конструктивные детали которой
кинематически связаны при помощи прикрепленного к ним ходового валика с внешним приводом их перемещения и вращения, и само наличие этой связи и позволяет производить ее возвратно поступательное передвижение внутри сборного корпуса устройства по направлениям туда - обратно с одновременно выполняемым вращением этого узла относительно собственной продольной оси симметрии, которое меняется на прямо противоположное в момент времени, когда производится возврат рабочей камеры из достигнутого ею конечного занимаемого последней положения в первоначальное исходное; и
- сама рабочая камера формируется левой и правой щеками -поршнями, закрепляемыми на ходовом валике, а между этими деталями сборной рабочей камеры монтируется распорный стержень-затравка, используемый для осаждения на его боковой наружной поверхности получаемого в ней готового конечного продукта, при этом передвигаемые внутри полости сборного корпуса устройства щеки рабочей камеры выполняют в ней функции сдвоенного поршня и имеют герметизирующие эластичные уплотнения на своей наружной боковой поверхности; а
- сквозь стенки неподвижной части сборного корпуса пропущены фокусирующие магнитные насадки и установочные втулки, а также еще и обдувочные сопла, предназначенные для формирования поступающих во внутренний объем этой составляющей части сборного узла устройства струй сжатого воздуха, а также соответственно и скоплений генерируемых фокусирующими насадками магнитных силовых линий, имеющих конфигурацию вытянутых вдоль прямой линии радиальных цилиндрических образований, при этом расстановка как тех, так и других указанных выше конструктивных элементов произведена на опоясывающих снаружи неподвижную часть этого сборного корпуса устройства монтажных спиральных линиях, и количество такого рода установочных кривых, используемых как для закрепления магнитных генераторов с
фокусирующими насадками, так и обдувочных сопел, составляет три или любое другое число, кратное этому значению, единиц; а
- количество же размещенных на каждой из числа указанных выше криволинейной траектории магнитных контуров, снабженных фокусирующими насадками, составляет величину от девяти до восемнадцати штук, и, кроме того, равномерно расставленные на аналогичных по форме, и с использованием для проведения монтажа последних того же самого необходимого числа таких же точно спиралей, расположенных между витками применяемых для закрепления магнитных контуров криволинейных линий, обдувочные сопла имеют как радиальные, так и тангенциальные углы наклона в 30-45° по отношению к поверхности корпуса, из которой они и смонтированы; а
- рабочие элементы обрабатывающих магнитных контуров выполнены в виде состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала с формированием в процессе осуществления их взаимного соединения Ф-образного замкнутого магнитного контура; и
- в теле входящих в состав этого сборного узла деталей, формирующих отдельные его части, размещены три электрические обмотки-катушки, то есть одинаковое количество указанных выше элементов устанавливается как в левой, так и в правой половинах такого контура, с общим используемым в нем числом последних, равных шести единицам, и последние выполняют в генераторе функции соленоидов, при этом каждая их входящих в состав сообразного контура обмоток-катушек соединена с соответствующей собственной "псевдофазой" внешнего источника подачи электрического питания, и поступление вырабатываемых в его электрических схемах наборов питающих эти обмотки-катушки импульсов, сформированных в виде "трапеции", производится от таких электронных контуров на эти отдельные обмотки-катушки с угловым смещением составляющих указанные выше подаваемые пакеты сигналов относительно таких же, но подводимых к соседним соленоидам, а также еще и к генераторам,
размещенным на рядом проходящих установочных спиралях, а величина указанных выше угловых сдвигов этих импульсов составляет значение 120°; и,
- в нижнюю горизонтальную перекладину каждого Ф-образного магнитного генератора, в имеющуюся в ней монтажную выемку запрессовывается хвостовик цилиндрической фокусирующей насадки, противоположный конец которой заводится и вставляется в выполненное в установочной втулке, проходящей сквозь стенки неподвижной части корпуса, монтажное отверстие, и, кроме всего этого, эта же насадка имеет и сформированную на своей нижней торцевой части фокусирующую магнитные силовые линии и собирающую их в виде скоплений, обладающих цилиндрической формой, полость-впадину с конфигурацией гиперболоида вращения, а
полученные в местах прохода сквозь стенки корпуса установочных втулок с закрепленными в них фокусирующими насадками, а также обдувочных сопел криволинейные выемки, образовавшиеся в указанных зонах их пересечения, на внутренней боковой поверхности его полости, снабжены "выглаживающими" шайбами, которые изготовлены либо из запрессованного в объем последних магнитопроводящего порошка - в случае проведения размещения в стенках неподвижной части этого сборного узла установочных втулок с фокусирующими насадками или представляют собой разрезные лепестковые мембраны из эластичной резины, смонтированные там около выходных отверстий обдувочных сопел;
- и дополнительно в левой и правой половинах неподвижной части сборного корпуса установлены выпускные патрубки, предназначенные для вывода в наружную атмосферу накапливаемых в рабочей камере избыточных объемов газа, которые снабжены редукционными клапанами, а срабатывание указанных выше элементов этого узла происходит в случае, если избыточное давление в полости передвижной рабочей камеры будет превышать оптимальное значение этого параметра, величина которого задана
технологией обработки, а также в местах пересечения тела такого патрубка с внутренней боковой поверхностью неподвижной части корпуса, смонтированы пластиковые перфорированные выглаживающие шайбы, обеспечивающие беспрепятственное протекание процесса скольжения в этих зонах, левой и правой, входящих в состав передвижной рабочей камеры, поршнеообразных ее щек, а также вывод через имеющиеся в указанных выше пластиковых выглаживающих шайбах сквозные отверстия перфорации заполняющих ее полость накопленных излишков, образующихся в ней газовых объемов;
- а в верхней части съемного колпака, входящего в состав сборного корпуса устройства, располагается загрузочный бункер, объем которого через имеющийся в этой части корпуса сквозной люк сообщается с полостью размещенной под ним передвижной рабочей камеры, занимающей в момент осуществления ее заполнения сырьевым материалом исходное положение перед началом выполнения последующего цикла обработки.