[實(shí)用新型]一種鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦氣化裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620133754.5
• 申請(qǐng)日: 2006-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN200974862Y
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝永紅;謝遠(yuǎn)方;張履國(guó);陳楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遵義鈦業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C22B34/12
• 分類號(hào): C22B34/12;C22B5/04
• 代理公司: 貴陽(yáng)中工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 陳镕堅(jiān)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及有色金屬冶煉，特別涉及鎂法生產(chǎn)海綿鈦。

背景技術(shù)

鎂法生產(chǎn)海綿鈦的過(guò)程是將四氯化鈦加入反應(yīng)器，用金屬鎂還原，蒸餾提純后制得海綿鈦。其還原過(guò)程現(xiàn)有技術(shù)是將常溫下的液態(tài)四氯化鈦通過(guò)加料管道直接加入反應(yīng)器內(nèi)與反應(yīng)器內(nèi)的液體金屬鎂接觸，進(jìn)行還原反應(yīng)。鈦工業(yè)的發(fā)展方向在于單爐產(chǎn)量的大型化，在反應(yīng)器容量較大的情況下，反應(yīng)器內(nèi)溫度可高達(dá)800～920℃，四氯化鈦加料進(jìn)入反應(yīng)器中部，大部分四氯化鈦會(huì)被氣化并與熔融的金屬鎂迅速反應(yīng)，還原出鈦；但因四氯化鈦加入速度快，還有一部分液相的四氯化鈦未能氣化，就直接與反應(yīng)器中心部位的金屬鎂發(fā)生劇烈反應(yīng)，四氯化鈦與鎂熱還原反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，熱量排不出去將造成該部位還原熱量集中，此部位海綿鈦因高溫而燒結(jié)，從而使海綿鈦坨中心海綿鈦產(chǎn)品的致密度較高。反應(yīng)器容量越大，反應(yīng)器散熱能力越差，還原熱量集中越嚴(yán)重。

這種現(xiàn)有技術(shù)加料方法帶來(lái)以下后果：

(1)還原結(jié)束后進(jìn)行蒸餾提純時(shí)，因燒結(jié)的海綿鈦結(jié)構(gòu)致密，還原過(guò)量鎂和殘存的氯化鎂等雜質(zhì)難以除去，影響產(chǎn)品質(zhì)量；

(2)燒結(jié)的海綿鈦結(jié)構(gòu)致密，破碎困難，難以破碎到產(chǎn)品指標(biāo)規(guī)定的粒度；

(3)用戶使用這種海綿鈦用真空電弧爐生產(chǎn)鈦錠時(shí)，難以制成電極，即使制成了電極，在熔煉時(shí)易斷裂、短路、燒壞坩堝，甚至發(fā)生爆炸事故。

本發(fā)明人曾申請(qǐng)發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)?00610051187.3“一種鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦霧化方法”解決這一難題，有一定效果。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種利用金屬鎂熔體熱將四氯化鈦氣化的裝置，使四氯化鈦充分氣化后，再與鎂進(jìn)行還原反應(yīng)，使還原反應(yīng)在反應(yīng)器內(nèi)較為均勻地進(jìn)行，有效地解決鎂還原四氯化鈦的熱量聚集問(wèn)題，改善海綿鈦的致密度及提高海綿鈦的質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)這一目的，設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)的四氯化鈦氣化裝置，其特征在于在四氯化鈦加料管道進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，在該管道外有一筒體，該筒體的筒壁上部開有大小一致、分布均勻的若干孔，可以是斜孔，該筒體的下部插入金屬液鎂中。生產(chǎn)時(shí)，因金屬液鎂為熔體，溫度達(dá)金屬鎂的點(diǎn)651℃以上，筒體的下部插入金屬液鎂中，從四氯化鈦加料管加入的液態(tài)四氯化鈦就可被筒體外的金屬液鎂的熔體的熱量加熱至沸點(diǎn)溫度以上被并氣化，氣態(tài)的四氯化鈦通過(guò)筒體上部的孔進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)與金屬液鎂進(jìn)行均勻的還原反應(yīng)。

本實(shí)用新型的鎂法生產(chǎn)海綿鈦的四氯化鈦氣化裝置，克服了現(xiàn)有技術(shù)中液態(tài)四氯化鈦在反應(yīng)器中心部位與金屬液鎂劇烈反應(yīng)、影響海綿鈦質(zhì)量的難題，四氯化鈦氣化后再與金屬液鎂進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)器內(nèi)的還原反應(yīng)均勻地進(jìn)行，減輕了原有技術(shù)的熱量聚積問(wèn)題，從而保證了海綿鈦的產(chǎn)品質(zhì)量。

本實(shí)用新型裝置適用于采用鎂法生產(chǎn)海綿鈦的廠家。

附圖說(shuō)明

附圖1四氯化鈦氣化裝置示意圖

圖中1為四氯化鈦加料管，2為反應(yīng)器，3為筒體，4為斜孔，5為金屬液鎂，6為氣態(tài)四氯化鈦。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

在某海綿鈦生產(chǎn)廠，采用鎂法生產(chǎn)海綿鈦。反應(yīng)器2裝入加熱爐中，反應(yīng)器2中的金屬鎂5呈熔融態(tài)。如附圖1所示，四氯化鈦加料管1進(jìn)入反應(yīng)器2內(nèi)，在該四氯化鈦加料管1外設(shè)有一筒體3，該筒體3的筒壁上部開有若干大小一致、分布均勻的斜孔4，筒體3的下部插入金屬液鎂5中。生產(chǎn)時(shí)，因金屬液鎂5為熔體，溫度達(dá)金屬鎂的點(diǎn)651℃以上，從四氯化鈦加料管1加人的液態(tài)四氯化鈦就可被筒體3外的金屬液鎂5的熔體熱量加熱至沸點(diǎn)溫度以上(四氯化鈦的沸點(diǎn)為136.2℃)并被氣化，然后通過(guò)筒體3上部的斜孔4進(jìn)入反應(yīng)器2內(nèi)，氣態(tài)的四氯化鈦6與金屬液鎂5進(jìn)行均勻的還原反應(yīng)，產(chǎn)生海綿鈦和液體氯化鎂，實(shí)現(xiàn)還原反應(yīng)較為均勻地在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。

液體氯化鎂被排放出，海綿鈦則進(jìn)行真空蒸餾，除去還原過(guò)量鎂和剩余氯化鎂，再破碎，得到海綿鈦產(chǎn)品。