[發明專利]一種生產海綿鈦的還原蒸餾裝置

無效

• 申請號: 200910102707.2
• 申請日: 2009-07-29
• 公開（公告）號: CN101629248A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 張履國;袁繼維;余家華;李金澤;沈俊宇;李飛;劉建國;黃建忠;黃鵬飛;李劍波
• 申請（專利權）人: 遵義鈦業股份有限公司
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B5/16
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務所
• 代理人: 林九如

技術領域

本發明涉及鈦冶煉技術，特別涉及鎂還原法生產海綿鈦的方法和設備。

背景技術

目前國內外工業生產海綿鈦均采用金屬鎂還原四氯化鈦方法，即在還原蒸餾工序中，先在反應裝置底部設置篩板，利用金屬鎂還原四氯化鈦得到海綿鈦和氯化鎂，氯化鎂按時排放，海綿鈦堆積在篩板上形成鈦坨，還原結束后，采用蒸餾方式將鈦坨內的氯化鎂等雜質去除，從而得到純凈的海綿鈦。目前，為降低生產成本，各國都將設備大型化作為技術發展方向，但是，隨著爐型的增大，特別是鈦坨中心部位的氯化物很難蒸餾干凈，夾心MgCl₂偏多、硬塊量增加、產品結構致密問題，嚴重影響產品的合格率，在蒸餾時，鈦坨中心部位的氯化物會占用大量的時間，浪費了電耗和增加了生產周期，增加了海綿鈦的生產成本和操作工的勞動強度。為此，遵義鈦業股份有限公司于2008年開發出了“海綿鈦生產還原過程的散熱及鈦坨成孔裝置”(申請號：200810068707.0)和“一種生產海綿鈦蒸餾反應器內的加熱裝置”(申請號：200810067708.5)等技術，雖然這兩技術在一定程度上解決了上述問題，但由于技術復雜，實際應用時成本較高。

發明內容：

針對上述問題，本發明在現有技術基礎上開發出了一種生產海綿鈦的還原蒸餾裝置，可有效解決海綿鈦生產中蒸餾時間長、提高蒸餾效率、降低生產成本等問題，而且還便于操作。

本發明的技術方案是：一種生產海綿鈦的還原蒸餾裝置，主要包括反應罐、大蓋以及篩板組成，篩板置于反應罐內，大蓋與反應罐之間設有密封圈，篩板上設置有增大鈦坨蒸發表面積的部件。

采用本發明進行海綿鈦還原蒸餾生產后，四氯化鈦與熔融金屬鎂反應生成的海綿鈦可沿增大鈦坨蒸發表面積的部件堆積，在還原結束后，進入蒸餾過程中，可增大鈦坨的蒸發表面積和減少分子擴散阻力。

在本發明中，增大鈦坨蒸發表面積的部件可以設置在篩板的中心上或篩板的其它位置上。

在本發明中，增大鈦坨蒸發表面積的部件可以是1件以上的板、棒、管、筒體等任何一種型材，也可以是1件以上的板、棒、管、筒體等任意型材的組合件。

在本發明中，增大鈦坨蒸發表面積的部件是板狀時，其沿反應罐徑向和軸向上的尺寸均≥鈦坨尺寸。

在本發明中，增大鈦坨蒸發表面積的部件可以是鈦或鈦合金或碳鋼或合金鋼等。

在本發明中，增大鈦坨蒸發表面積的部件材質是碳鋼時，為防止增大鈦坨蒸發表面積的部件本身的化學元素進行入海綿鈦坨中，影響產品質量，可在該部件外表面設有滲鈦層。

本發明的優點和積極效果是：本發明僅在現有技術的篩板上設置增大鈦坨蒸發表面積的部件，其結構簡單，實施成本低，但卻產生了預料不到的顯著技術效果：

1、本發明克服了海綿鈦坨蒸餾時，鈦坨中含氯化鎂高的夾心鈦難以蒸餾干凈的問題，并且，爐型赿大，效果越明顯，以12噸/爐為例，與現有技術相比，減少含氯化鎂高的夾心鈦150～250kg/爐，基本消除了氯化鎂夾心產品，其技術效果與采用“一種生產海綿鈦蒸餾反應器內的加熱裝置”技術相當。

2、采用本發明后，在蒸餾時，由于增加了蒸發表面積和減少了揮發物的擴散阻力，大幅度減少了蒸餾時間，以12噸/爐型為例，與現有技術相比，每爐減少2/5～1/2的蒸餾時間，與采用“一種生產海綿鈦蒸餾反應器內的加熱裝置”技術相比，每爐減少1/5～2/5的蒸餾時間。因此，本發明大大降低了生產成本、能源損耗、勞動強度。

附圖說明：

圖1是本發明的一種生產海綿鈦的還原蒸餾反應裝置在還原期間的示意圖

圖2是圖1的A-A剖視圖

圖3是本發明的增大鈦坨蒸發表面積的部件由3塊板組成示意圖

圖4是圖3的俯視圖

圖5是本發明的增大鈦坨蒸發表面積的部件為筒狀示意圖

圖6是圖5的俯視圖

圖中：1-反應罐、2-篩板、3-增大鈦坨蒸發表面積的部件、4-熔融金屬鎂、5-密封圈、6-大蓋。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

實施例1：

如圖1和圖2所示，一種生產海綿鈦的還原蒸餾反應裝置，主要包括反應罐1、大蓋6以及篩板2組成，篩板2置于反應罐1內，大蓋6與反應罐1之間設有密封圈5，篩板2上設置有增大鈦坨蒸發表面積的部件3。

采用本發明的反應裝置，四氯化鈦與熔融金屬鎂4反應生產的海綿鈦可沿增大鈦坨蒸發表面積的部件3堆積，在還原結束后，進入蒸餾過程中，可增大鈦坨的蒸發表面積和減少分子擴散阻力。

實施例2：