[發明專利]鎂法海綿鈦生產反應器內部熱交換的方法和裝置

有效

• 申請號: 200710011744.3
• 申請日: 2007-06-18
• 公開（公告）號: CN101078062A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 李家蔭;吳衛巖
• 申請（專利權）人: 中信錦州鐵合金股份有限公司
• 主分類號: C22B34/10
• 分類號: C22B34/10;C22B5/04
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司
• 代理人: 楊震

技術領域

本發明屬于鎂法海綿生產技術，特別涉及I型或倒U型還原蒸餾聯合法海綿鈦生產爐型在還原蒸餾過程中反應器內部的熱交換方法和裝置。

背景技術

鎂法生產海綿鈦已有I型和倒U型兩種爐型用于還原蒸餾聯合法生產海綿鈦，所用的反應器均在同一個加熱爐內完成。為了輸出還原反應產生的過量熱，在加熱爐相對于反應區的位置設置孔型耐火磚，以便通風將反應器中反應區過剩熱量輸出。這種散熱方式只能將反應器壁附近的熱量輸出，而對反應器中心區域的熱量不易輸出。特別是隨著反應器容量的擴大，上述通風散熱方法不能將還原反應區域產生的大量熱及時有效輸出，致使還原過程中形成的海綿鈦坨由于局部高溫而使中心部位產品致密(通常所說的硬心)而難以精整破碎；因此在還原生產過程中不得不人為放慢加料速度，而使生產周期拖長，相應降低了爐體產能。

發明內容

為了解決已有技術存在的上述問題，提出一種鎂法海綿鈦生產反應器內部熱交換的方法和裝置。

一種鎂法海綿鈦生產反應器內部熱交換的方法，其特殊之處是將熱交換器插入反應器內部，向熱交換器內通入風冷介質，以便輸出反應器內部過剩熱量。

所述的熱交換器是套管式熱交換器。

所述的風冷介質是壓縮空氣或氬氣。使用壓縮空氣時，由空氣壓縮機供風；使用氬氣時，回風經列管冷卻器冷卻后由風泵送回熱交換器循環使用。

一種為實施鎂法海綿鈦生產反應器內部熱交換的方法而設計的套管式熱交換器，其特殊之處是在外管內通過法蘭盤安裝內管，內管的上部側面安裝進風管，內管的頂部安裝窺鏡，外管的上部側面安裝回風管，在外管與回風管的連接處下面安裝用于與反應器相連的裝配法蘭盤。

為了使結構緊湊，在套管式熱交換器的外管的外面、裝配法蘭盤的上面安裝環形加料槽，環形加料槽的側面設有進料孔5，裝配法蘭盤上沿圓周均勻分布若干個與環形加料槽相通的加料孔。四氯化鈦通過加料槽、加料孔分散進入反應器內，這樣加料均勻，加料速度可控。

實施該方法時，首先將熱交換器插入反應器內部，然后通風對反應器內部的熱量進行熱交換。該方法可有效地將反應器內部的熱量導出，解決了從反應器外部通風散熱方式造成的反應器中心部位熱量不易輸出，由于局部高溫造成的海綿鈦坨中心部位產品致密，難以精整破碎的問題；并且由于采用了內部熱交換措施和分散加料方式，提高了加料速度，縮短生產周期，提高設備產能；由于縮短還原周期，防止海綿鈦坨中的毛細孔進一步縮小(周期越長，毛細孔越小、越趨向致密化)。由于保持海綿鈦孔率，可以縮短蒸餾鎂、氯化鎂和海綿鈦的分離周期。

附圖說明

附圖為實施鎂法海綿鈦生產反應器內部熱交換的方法而設計的套管式熱交換器的全剖視圖。

具體實施方式

，下面參照附圖敘述實施例。

一種為實施鎂法海綿鈦生產反應器內部熱交換的方法而設計的套管式熱交換器，它是在下端為封頭的外管1的上端焊接法蘭盤8，在法蘭盤8的下面安裝有冷卻水套7，在外管1的上部側面焊接回風管18，回風管18的管壁上設有測溫口17，在內管2的上部焊接法蘭盤9，通過法蘭盤8和法蘭盤9的連接將內管2安裝在外管1內，在法蘭盤9的內側、靠近內管2的位置設有用于測量管內溫度而插入熱電偶的管口10，內管2的上部側面安裝進風管16，進風管16的管壁上設有測溫口15，內管2的頂部焊接法蘭盤11，法蘭盤11的下面安裝冷卻水套14，窺鏡13安裝在法蘭盤12上，通過法蘭盤12與法蘭盤11相連將內管2的上口密封，在外管1與回風管18的連接處下面安裝用于與反應器相連的裝配法蘭盤4，在外管1的外面、裝配法蘭4的上面焊接環形加料槽6，環形加料槽的側面設有進料孔5，裝配法蘭盤4上沿圓周均勻分布有12個與環形加料槽6相通的加料孔3。

一種鎂法海綿鈦生產反應器內部熱交換的方法，先將套管式熱交換器的裝配法蘭盤4與反應器上蓋的法蘭盤相連，將套管式熱交換器插入反應器內，然后根據還原反應工藝要求適時通入壓縮空氣或氬氣。四氯化鈦通過進料孔5、加料槽6、加料孔3分散進入反應器內，這樣加料均勻，并根據還原反應的不同階段控制加料速度。

采用該裝置對鎂法海綿鈦生產反應器內部進行熱交換具有如下優點：

消除反應器內的局部高溫，防止部分產品致密(硬芯)化，產品容易精整破碎。由于采用本發明的風冷和加料結構，提高了加料速度，縮短聯合爐生產周期，提高了設備產能。