專利名稱：一種鎂還原法生產(chǎn)海綿鈦的還原蒸餾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鎂還原法生產(chǎn)海綿鈦過程中用的還原蒸餾裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外均采用鎂還原法(即Kroll法)工業(yè)化生產(chǎn)海綿鈦。鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦，是在氬氣保護(hù)下，向鋼制反應(yīng)器內(nèi)加入液態(tài)四氯化鈦與一次性加入的熔融金屬鎂進(jìn)行反應(yīng)，生成海綿鈦和氯化鎂，海綿鈦經(jīng)真空蒸餾提純后得到成品海綿鈦的過程。鎂還原四氯化鈦的反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量一部分用于維持熔體所需溫度，以保證反應(yīng)正常進(jìn)行，剩余熱量則要不斷排除，否則溫度升高會(huì)使反應(yīng)器壁超溫，增加鐵向還原體系的擴(kuò)散程度，使產(chǎn)品鐵含量增加；溫度過高，會(huì)使海綿鈦燒結(jié)，造成海綿鈦結(jié)構(gòu)致密，影響產(chǎn)品質(zhì)量。還原生產(chǎn)中料速較大時(shí)反應(yīng)帶溫度升高，為維持反映帶溫度正常，須通過降低四氯化鈦加料速度來降低反應(yīng)帶溫度，加熱爐散熱能力不高制約了加料速度的提高，特別對大型化加熱爐更是如此。故強(qiáng)制散熱成為海綿鈦還原生產(chǎn)工藝控制的重點(diǎn)之一。另在還原生產(chǎn)過程中，還原生成的固體海綿鈦和熔體氯化鎂沉積在反應(yīng)器的底部，熔體鎂因密度較鈦、氯化鎂小而浮在熔體氯化鎂之上，為了定期將部分熔體氯化鎂排出，且使排放過程不夾帶鎂，須保證熔體氯化鎂和鎂分層良好，故加熱爐中下部要送電，以對反應(yīng)器中下部需要進(jìn)行加熱、保溫。還原生產(chǎn)中為排除反應(yīng)產(chǎn)生的多余熱量，對反應(yīng)帶采取強(qiáng)制通風(fēng)散熱，為避免強(qiáng)制鼓入爐內(nèi)的空氣竄至反應(yīng)器中下部產(chǎn)生熱交換將該處熱量帶走，從而增加加熱爐中下部的送電頻率，提出在加熱爐裝置上部采取風(fēng)管(帶)進(jìn)行強(qiáng)制散熱，以提高還原生產(chǎn)能力，在加熱爐中下部用特質(zhì)材料隔熱板人為地將還蒸爐分為上、下段上段進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)散熱，下段進(jìn)行加熱、保溫，最終使散熱效果得以強(qiáng)化，同時(shí)降低加熱爐還原過程中的送電頻率，從而降低噸鈦電能消耗和生產(chǎn)成本。故必要的隔熱同樣為海綿鈦還原生產(chǎn)工藝控制的另一重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決海綿鈦單爐產(chǎn)能大型化還原生產(chǎn)過程中四氯化鈦平均加料速度不高，反應(yīng)器中反應(yīng)帶需散熱而中下部加熱、保溫的問題，提供一種鎂還原法生產(chǎn)海綿鈦的還原蒸餾裝置，以提高熱量的綜合利用率，降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。一種鎂還原法生產(chǎn)海綿鈦的還原蒸餾裝置，主要由加熱爐、反應(yīng)器等組成，在加熱爐上設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置，設(shè)在反應(yīng)帶處，在強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置的上部設(shè)有2個(gè)以上的出風(fēng)管，在強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置下部設(shè)有隔熱裝置。這樣便實(shí)現(xiàn)了還原過程中對反應(yīng)器的反應(yīng)帶進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)散熱，而下部進(jìn)行保溫的目的。在本發(fā)明的還原蒸餾裝置中的強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置由風(fēng)管、通風(fēng)機(jī)、調(diào)頻器、軟管組成，風(fēng)管管口與加熱爐耐火材料外沿平齊；隔熱裝置由隔熱插板、隔熱密封墊、固定板組成，
3固定板焊接在加熱爐爐體上，隔熱插板安裝在加熱爐體上，隔熱插板與隔熱密封墊通過法
蘭連接。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)反應(yīng)帶采取強(qiáng)制通風(fēng)散熱，散熱能力大為提高，使還原加料速度得以提高，平均料速較自然通風(fēng)散熱提高120kg/h ;(2)加熱爐與反應(yīng)器壁之間空隙的上部分由于強(qiáng)制散熱而產(chǎn)生的熱空氣因特質(zhì)材料隔熱板的作用不再竄到下部而直接通過出風(fēng)管排出；(3)加熱爐與反應(yīng)器之間空隙的下部由于有隔熱裝置的保溫作用，從而降低了加熱爐還原過程的送電頻率，達(dá)到降低電能消耗和生產(chǎn)成本的目的。


圖1為本發(fā)明的還蒸爐裝置示意圖。圖中1-加熱爐、2-隔熱裝置、3-隔熱插板、4-隔熱密封墊、5-固定板、6-強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置、7-調(diào)頻器、8-通風(fēng)機(jī)、9-軟管、10-風(fēng)管、11-出風(fēng)管、12-反應(yīng)器。
具體實(shí)施例方式一種鎂還原法生產(chǎn)海綿鈦的還原蒸餾裝置主要由加熱爐1、反應(yīng)器12等組成，在加熱爐1上設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置6，設(shè)在反應(yīng)帶處，在加熱爐強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置6的上部設(shè)有2個(gè)以上的出風(fēng)管11、在加熱爐強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置6下部設(shè)有隔熱裝置2。在本發(fā)明中可設(shè)置2套以上的強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置6均布在加熱爐周向上，每套強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置6由風(fēng)管10、通風(fēng)機(jī)8、調(diào)頻器7、軟管9組成，風(fēng)管10管口與加熱爐1耐火材料外沿平齊。在本發(fā)明中隔熱裝置2由隔熱插板3、隔熱密封墊4、固定板5組成，固定板5焊接在加熱爐1爐體上，隔熱插板3沿加熱爐周向至少是2 ±夬，并設(shè)在固定板5之間，隔熱插板 3與隔熱密封墊4通過法蘭連接。還原生產(chǎn)時(shí)，鎂與四氯化鈦在反應(yīng)器12中進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量在反應(yīng)器12內(nèi)自里向外傳遞到達(dá)反應(yīng)器12壁，打開出風(fēng)管11，啟動(dòng)調(diào)頻器7運(yùn)行通風(fēng)機(jī)8，在通風(fēng)機(jī)8的作用下，空氣經(jīng)軟管9、風(fēng)管10進(jìn)入加熱爐1內(nèi)壁與反應(yīng)器12之間，通過出風(fēng)管11將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量排出。強(qiáng)制通風(fēng)散熱作業(yè)啟動(dòng)同時(shí)，將隔熱插板3推進(jìn)抵?jǐn)n反應(yīng)器12壁，用法蘭連接好隔熱密封墊4與隔熱插板3達(dá)到密封作用，加熱爐1的隔熱插板3以下部分根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行送電控溫。還原結(jié)束后將出風(fēng)管11封閉，斷開軟管9與風(fēng)管9連接法蘭，將進(jìn)風(fēng)口封閉；同時(shí)將隔熱插板3退出，用法蘭連接好隔熱密封墊4與隔熱插板3達(dá)到密封作用，以維持蒸餾過程加熱爐1與反應(yīng)器12之間的真空度。在本發(fā)明中，可在加熱爐1的周向均布2套以上的強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置6，以進(jìn)一步增加散熱效果。
權(quán)利要求
1.一種鎂還原法生產(chǎn)海綿鈦的還原蒸餾裝置，主要由加熱爐(1 )、反應(yīng)器(12)等組成， 在加熱爐(1)上設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置(6)，設(shè)在反應(yīng)帶處，其特征在于所術(shù)的強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置(6)的上部設(shè)有2個(gè)以上的出風(fēng)管(11)，在加熱爐強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置(6)下部設(shè)有隔熱裝置(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原蒸餾裝置，其特征在于所述的強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置6由風(fēng)管(10)、通風(fēng)機(jī)(8)、調(diào)頻器(7)、軟管(9)組成，風(fēng)管10管口與加熱爐1耐火材料外沿平齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的還原蒸餾裝置，其特征在于所述的強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置(6)為 2套以上，并均布在加熱爐周向上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的還原蒸餾裝置，其特征在于所述的隔熱裝置(2)由隔熱插板(3)、隔熱密封墊(4)、固定板(5)組成，固定板(5)焊接在加熱爐(1)爐體上，隔熱插板(3)沿加熱爐周向至少是(2)塊，并設(shè)在固定板(5)之間，隔熱插板(3)與隔熱密封墊 (4)通過法蘭連接。
全文摘要
一種鎂還原法生產(chǎn)海綿鈦的還原蒸餾裝置，主要由加熱爐、反應(yīng)器等組成，在加熱爐的周向?qū)ΨQ設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置，設(shè)在反應(yīng)帶處，其特征在于所術(shù)的強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置的上部設(shè)有2個(gè)以上的出風(fēng)管，在加熱爐強(qiáng)制通風(fēng)散熱裝置下部設(shè)有隔熱裝置。本發(fā)明強(qiáng)化了海綿鈦單爐產(chǎn)能大型化還原生產(chǎn)過程的散熱能力，使平均反應(yīng)料速提高120kg/h，同時(shí)解決了還原過程中因加熱爐上部強(qiáng)制通風(fēng)散熱而使下部加熱、保溫段熱量損失問題，從而降低了還原過程中加熱爐的送電頻率，使噸鈦電能消耗降低，大幅節(jié)約生產(chǎn)成本。
文檔編號C22B34/12GK102230092SQ20111017214
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者劉方明, 向芳芳, 張學(xué)華, 施平安, 曹海國, 李飛, 楊軍, 毛業(yè)橋, 沈俊宇, 王再軍, 王邦興, 翁啟鋼, 蔡增新, 譚墨書, 陸平 申請人:遵義鈦業(yè)股份有限公司