[發明專利]一種用于海綿鈦生產的防堵管加熱裝置

無效

• 申請號: 201010144710.3
• 申請日: 2010-04-13
• 公開（公告）號: CN101812601A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 劉正紅;李少兵;狄偉偉;魯同富;劉治選
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞萬基鈦業有限公司
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 王自剛

技術領域

本發明涉及一種有色金屬冶煉技術，特別是一種用于海綿鈦生產的防堵管加熱裝置。

背景技術

海綿鈦是鈦合金熔煉中的初級原材料，目前工業上生產海綿鈦的主要方法是Kroll法，該方法的基本原理是首先利用Mg與TiCl₄的還原反應生成Ti，然后通過高溫真空蒸餾除去過量的Mg、反應產物MgCl₂和少量的鈦氯化物，最后得到海綿狀的鈦坨。

倒U型聯合爐是目前海綿鈦生產的主要爐型，其基本結構為采用倒U型連接管連接盛鈦反應器和冷凝器，倒U型連接管加裝過道加熱器，當過道加熱器升高到800℃以上時，從冷凝器抽真空，使得氯化鎂等從倒U型接管中間通過，然后在冷凝器壁上冷卻。但是生產過程中，倒U型連接管與冷凝器連接的豎管部分容易發生堵塞，操作人員不得不定時打開檢查并疏通，這不僅影響蒸餾過程的連續性還延長了蒸餾時間、增加了無謂的電能消耗，如果處理不當，疏通過程中還會增加海綿鈦進氣污染的機率，從而影響產品質量。

國內海綿鈦生產廠家一般在冷端反應凝器蓋上加裝內加熱器，防止蒸餾時倒U型連接管豎管部分堵塞。

例如：發明名稱為“制取海綿鈦的反應器蓋上的蒸餾管道及其加熱裝置”、公開號為CN2830416Y的中國專利，公開了一種此類型的內加熱器。其制作方法是：在倒U型連接管和冷凝器連接處，用耐火磚或硅酸鋁纖維棉筑成耐火層，然后在耐火層上加裝電阻絲進行加熱。該裝置使用過程中存在的不足之處是內加熱器位于冷凝器大蓋內部，所處空間狹小，加熱升溫時，由于電阻絲本身溫度很高，加上電阻絲大部分包埋在耐火層中，導致爐絲熱沖擊較大，容易產生熱倒伏現象。另外加熱器周圍的碳鋼氧化鐵皮容易脫落且不易清理，一旦鐵皮搭接在爐絲上，使爐絲在使用中產生熔融及短路現象，不得不割開封板，更換內加熱器，使得使用成本和維修成本極高。

公開號CN101245412A的中國專利，介紹了一種內加熱器裝置及其制作方法，該專利通過利用懸掛式電阻帶和底部電阻帶的結合的內加熱器，原理上和CN2830416Y專利的加熱器相同，在海綿鈦生產蒸餾階段使用也不能很好的解決堵管問題，且使用過程由于耐火纖維棉和底部熱輻射盤的強度不夠，在大蓋翻轉清理過程中，電阻帶和內加熱器模具型腔容易產生位移和撞擊，造成不同程度的損壞，導致該加熱裝置使用壽命較短，有時使用不超過一次就報廢，而且不便于維修和循環使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于海綿鈦生產的防堵管加熱裝置，針對目前kroll法制取海綿鈦過程中倒U型連接管與冷凝器連接的豎管部分容易堵塞的問題，找到一個使用效果好、壽命長、成本低的最佳技術方案。

為了實現解決上述技術問題的目的，本發明采用了如下技術方案：

本發明的一種用于海綿鈦生產的防堵管加熱裝置，由測溫管、套筒、隔熱層、套筒法蘭、倒U型連接管、倒U型連接管法蘭、U型電阻絲、二根熱輻射套管、導電棒套管、導電棒構成，所述的熱輻射套管一端封閉，并在靠近倒U型連接管法蘭位置有一個與倒U型連接管聯通的小孔，保證倒U型連接管和熱輻射套管連通，防止熱輻射套管在高溫下膨脹變形；所述的熱輻射套管內部裝U型電阻絲，套筒中加裝隔熱層，且通過套筒法蘭和倒U型連接管法蘭密封；U型電阻絲接線柱與導電棒相連，導電棒密封在導電棒套管中，防止蒸餾期間抽真空漏氣。

本發明的一種用于海綿鈦生產的防堵管加熱裝置，進一步具體的技術方案可以是：所述的熱輻射套管用測溫管中的熱電偶控制溫度。

本發明的一種用于海綿鈦生產的防堵管加熱裝置，進一步具體的技術方案還可以是：所述的U型電阻絲接線柱封閉在套筒中，U型電阻絲持續加熱時溫度可以在900℃以上。

本發明的一種用于海綿鈦生產的防堵管加熱裝置，進一步具體的技術方案還可以是：所述的套筒、套筒法蘭、倒U型連接管法蘭、熱輻射套管均用抗氧化耐熱鋼制作，隔熱層材料選用硅酸鋁纖維棉。這是由于整個裝置在高溫下使用，要求材料應該具有抗氧化能力。

本發明的技術方案，為了解決上述反應器大蓋內加熱裝置存在的技術缺陷同時解決蒸餾堵管問題，采用熱輻射管加熱裝置替換原內加熱器，基本原理是由原來的外加熱方式改為內加熱方式，即將加熱器直接安裝到管道容易堵塞的內壁，從而防止冷凝物在管壁結晶生長。

這些進一步具體的技術方案也可以互相組合或者結合，從而達到更好的技術效果。

通過采用上述技術方案，本發明具有以下的有益效果：

本發明的一種用于海綿鈦生產的防堵管加熱裝置應用到海綿鈦生產領域，與傳統的內加熱器相比有如下優點：