[发明专利]用于形成钛-铝基合金的方法和设备

权利要求书

1.一种用于形成钛-铝基合金的反应器，所述反应器包括：

-第一区，所述第一区包括入口，通过该入口能引入包括低氯化钛和铝的前体材料，所述第一区能加热到第一温度，在该第一温度时能发生低氯化钛和铝之间的反应，所述第一区还包括气体出口，任何形成的气态副产物能经由该气体出口而被去除；

-第二区，所述第二区能加热到第二温度，在该第二温度时从所述第一区转移来的材料能发生反应以形成所述钛-铝基合金；

-气体驱动器，所述气体驱动器适用于使在所述第二区内的反应中形成的任何气态副产物向朝向所述第一区的方向移动；

-位于所述第一区和第二区之间的中间区，所述中间区能加热到中间温度，在该中间温度时至少部分从所述第一区转移来的材料能在所述中间区的表面上堆积并形成结块，且在该中间温度时在所述第二区内的反应中形成的气态副产物能被接收并冷凝；和

-用于将结块材料从中间区的表面上去除并将其转移到第二区的去除装置。

2.如权利要求1所述的反应器，其中所述去除装置是用于震动所述中间区以从所述表面去除所述结块材料的装置、用于从所述表面刮下所述结块材料的装置或者适于从所述表面吹下所述结块材料的装置。

3.如权利要求1或2所述的反应区，其中所述第一区是长条形的，并且具有分别与所述入口和所述中间区邻近的两端，由此在使用中所述第一区被加热为使得当所述前体材料从入口端通向中间区端时其温度被提高到所述第一温度。

4.如权利要求1～3中任一项所述的反应器，其中所述第一温度在约300℃到约800℃的范围内。

5.如权利要求1～4中任一项所述的反应器，其中所述第二区时长条形的，并且具有分别与所述中间区和固体出口邻近的两端，由此在使用中所述第二区被加热为使得当所述材料从中间区端通往固体出口端时其温度被提高到所述第二温度。

6.如权利要求1～5中任一项所述的反应器，其中所述第二温度高于800℃。

7.如权利要求1～6中任一项所述的反应器，其中所述中间区时长条形的。

8.如权利要求7所述的反应器，其中所述中间温度在邻近所述第一区的中间区端处介于约300℃至800℃之间，且在邻近所述第二区的中间区端处介于约400℃至约900℃之间。

9.如前述权利要求中任一项所述的反应器，其中所述中间区适用于使材料通过该中间区迅速转移。

10.如权利要求9所述的反应器，其中所述第一区和第二区是长条形的并且在使用中为基本水平的，且所述中间区为长条形的并且在使用中为基本垂直的。

11.如前述权利要求中任一项所述的反应器，其中所述气体驱动器包括惰性气体源，所述气体驱动器适用于使所述惰性气体通入所述第二区并以与所述材料相反的方向通过该反应器，并且经由所述气体出口离开该反应器。

12.如前述权利要求中任一项所述的反应器，其还包括移动装置，所述移动装置可操作地使所述材料在所述第一区中移动、从所述第一区转移到所述第二区、以及在所述第二区内移动到收集容器中。

13.如权利要求12所述的反应器，其中所述移动装置是耙式装置、螺旋式装置或传送带式装置。

14.如前述权利要求中任一项所述的反应器，其中所述反应器还包括初步反应区，在该初步反应区内能引发四氯化钛与铝之间的反应以形成至少部分前体材料，所述初步反应区经由所述入口接合到所述第一区。

15.一种用于形成钛-铝基合金的方法，所述方法包括以下步骤：

-将包括低氯化钛和铝的前体材料加热到第一温度并去除任何形成的气态副产物，其中在该第一温度时发生低氯化钛和铝之间的反应；

-将得到的材料移动到中间区中，在所述中间区中所述材料被加热到以下温度，在该温度时至少部分所述材料能在位于所述中间区中的表面上堆积并形成结块；

-将未结块的材料移离所述中间区并将该未结块的材料加热至第二温度，在该第二温度时发生形成钛-铝基合金的反应，同时将任何形成的副产物转移到所述中间区，在该中间区所述气体副产物能冷凝并与所述表面上的任何结块混合；和

-周期性地从所述中间区中的表面上去除结块材料并将其与未结块材料一起加热到所述第二温度。