[發(fā)明專利]一種用于海綿鈦還原蒸餾容器的冷卻裝置及冷卻方法

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2013-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN103343243A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 狄偉偉;劉正紅;許偉春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所
• 主分類號(hào): C22B34/12
• 分類號(hào): C22B34/12;C22B5/04;C22B5/16;C22B9/02
• 代理公司: 洛陽(yáng)市凱旋專利事務(wù)所 41112
• 代理人: 符繼超

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于海綿鈦還原蒸餾容器的冷卻裝置及冷卻方法。

背景技術(shù)

海綿鈦是鈦合金熔煉中的初級(jí)原材料，目前工業(yè)上生產(chǎn)海綿鈦的主要方法是Kroll法，該方法利用還原蒸餾容器中的Mg與TiCl₄的還原反應(yīng)生成Ti，然后利用還原蒸餾爐通過高溫真空蒸餾除去過量的Mg、反應(yīng)產(chǎn)物MgCl₂和少量鈦氯化物，最后得到海綿狀鈦坨，海綿狀鈦坨要隨還原蒸餾容器在還原蒸餾爐中冷卻，冷卻至一定溫度后將還原蒸餾容器吊裝到冷卻裝置中繼續(xù)冷卻，冷卻到常溫后再打開還原蒸餾容器取出海綿狀鈦坨。

上述冷卻裝置對(duì)還原蒸餾容器的氧化腐蝕較大，直接冷卻導(dǎo)致還原蒸餾容器產(chǎn)生激冷變形損壞。

本發(fā)明針對(duì)海綿鈦還原蒸餾結(jié)束后產(chǎn)品的冷卻問題，提供一種冷卻速度快，操作簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)的產(chǎn)品冷卻裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于海綿鈦還原蒸餾容器的冷卻裝置及冷卻方法，通過該冷卻裝置及冷卻方法不僅對(duì)還原蒸餾容器的冷卻速度快，還防止了對(duì)還原蒸餾容器的氧化腐蝕，而且對(duì)還原蒸餾容器不產(chǎn)生激冷變形。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

一種用于海綿鈦還原蒸餾容器的冷卻裝置及冷卻方法，設(shè)定還原蒸餾容器的容器外徑為D而容器口法蘭處的外徑為D₁，設(shè)定還原蒸餾容器的最大深度為H，還原蒸餾容器內(nèi)儲(chǔ)存有經(jīng)反應(yīng)生成的海綿狀鈦坨，冷卻裝置為還原蒸餾容器內(nèi)的海綿狀鈦坨提供了冷卻條件，并圍繞冷卻裝置形成了冷卻方法，冷卻裝置包含冷卻筒體、水套及相關(guān)閘閥，本發(fā)明的特征如下：

在冷卻裝置中，冷卻筒體的底部下端通過數(shù)個(gè)下筋板聯(lián)接有下法蘭，下法蘭的的上方即冷卻筒體內(nèi)配置有帶傾角的底板，底板在冷卻筒體內(nèi)形成一側(cè)低而另一側(cè)高，冷卻筒體的上端向內(nèi)水平折彎形成圓卡口，所述圓卡口的內(nèi)徑與所述D匹配，所述另一側(cè)高至所述圓卡口的深度＞所述H，在冷卻筒體的外徑端套接有水套，水套的上端通過上法蘭以及數(shù)個(gè)上筋板與冷卻筒體聯(lián)接，水套的下端延伸至下筋板，上法蘭與所述圓卡口平齊，上法蘭的外徑≥所述D₁，在水套的上端一側(cè)聯(lián)接間接水出口閘閥，在冷卻筒體的上端一側(cè)即間接水出口閘閥的下方聯(lián)接直接水出口閘閥，在冷卻筒體的下端即所述一側(cè)低的上端聯(lián)接直接水放水閘閥，在冷卻筒體的下端即所述另一側(cè)高的上端聯(lián)接直接水進(jìn)水閘閥，在水套的下端即直接水進(jìn)水閘閥的上端聯(lián)接間接水進(jìn)水閘閥；

在冷卻方法中，初期冷卻時(shí)先通過間接水進(jìn)水閘閥向水套與冷卻筒體形成的密閉腔內(nèi)注入帶有壓力的冷卻水，待開啟的間接水出口閘閥有冷卻水流出后，再將裝有海綿狀鈦坨的還原蒸餾容器吊入并放在冷卻筒體內(nèi)使冷卻筒體的內(nèi)腔自然形成密閉冷卻空間，待還原蒸餾容器的外壁溫度在所述密閉冷卻空間內(nèi)冷卻至200～300℃時(shí)再關(guān)閉間接水進(jìn)水閘閥；后期冷卻時(shí)開啟直接水進(jìn)水閘閥向所述密閉冷卻空間內(nèi)被注入帶有壓力的冷卻水，當(dāng)冷卻水升至直接水出口閘閥位置時(shí)被開啟的直接水出口閘閥將升溫的冷卻水輸送到冷卻池中進(jìn)行再冷卻，當(dāng)還原蒸餾容器在所述密閉冷卻空間內(nèi)冷卻至室溫時(shí)關(guān)閉直接水進(jìn)水閘閥并開啟直接水放水閘閥，待所述密閉冷卻空間完全放空冷卻水后，再將還原蒸餾容器吊出即可，完成在上述冷卻裝置中對(duì)還原蒸餾容器的冷卻過程并從還原蒸餾容器取出海綿狀鈦坨。

底板的所述傾角控制在5～10°。

上法蘭由不銹鋼板制作而成。

??在上法蘭和所述圓卡口的上端面涂抹有高溫防氧化漆。

通過采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的冷卻裝置及冷卻方法，不僅冷卻裝置結(jié)構(gòu)緊湊、制作成本低，而且冷卻方法操作簡(jiǎn)單，提高了海綿狀鈦坨的冷卻效果，也避免了還原蒸餾容器11對(duì)冷卻裝置的高溫氧化，提高了冷卻裝置的使用壽命。

2、還原蒸餾容器的初期冷卻過程不直接接觸冷卻水，可以避免還原蒸餾容器的高溫對(duì)冷卻筒體的高溫氧化，同時(shí)也避免了冷卻水直接冷卻還原蒸餾容器所造成的激冷變形損壞，有利于保護(hù)還原蒸餾容器，確保海綿狀鈦坨得到安全產(chǎn)品。

3、后期冷卻過程使還原蒸餾容器浸泡在冷卻水中，形成對(duì)還原蒸餾容器的冷卻，同時(shí)也形成對(duì)海綿狀鈦坨的冷卻。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明冷卻裝置的半剖結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。