[實用新型]海綿鈦槽式反應(yīng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320031183.4
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN203065556U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅時雨
• 申請（專利權(quán)）人: 羅時雨
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務(wù)所 52102
• 代理人: 劉學(xué)詩

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種海綿鈦槽式反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

鈦是高科技領(lǐng)域所需要的重要材料之一，世界上只有中國、俄羅斯、烏克蘭、日本、美國等少數(shù)幾個國家能夠生產(chǎn)，技術(shù)上彼此相互封鎖，各有千秋，總體上目前世界上我國產(chǎn)能最大，還原蒸餾技術(shù)比較先進。

海綿鈦還原蒸餾生產(chǎn)，是在反應(yīng)裝置內(nèi)，預(yù)先一次性加入鎂，然后在還原過程中，連續(xù)不斷地加入四氯化鈦，液體鎂與氣態(tài)四氯化鈦在液體鎂表面反應(yīng)，生成液體氯化鎂（沉入反應(yīng)裝置底部并被間斷排出）和固態(tài)的海綿狀（富含毛細管）的鈦；還原結(jié)束后，在真空及高溫狀態(tài)下，將反應(yīng)裝置中殘存的鎂和氯化鎂，蒸餾至冷凝裝置內(nèi)，實現(xiàn)對海綿鈦的提純；海綿鈦要實現(xiàn)應(yīng)用，須將鈦坨破碎、壓制成電極、真空電弧爐熔煉鑄錠、制成型材。

傳統(tǒng)的海綿鈦還原蒸餾生產(chǎn)所使用的反應(yīng)裝置，無論是豎式（主要方式），還是臥式（只有個別企業(yè)曾經(jīng)采用過），都是圓筒式的。

隨海綿鈦還原蒸餾生產(chǎn)的大型化（單爐產(chǎn)能5噸以上），海綿鈦坨中心部和底部出現(xiàn)了致密的問題，即通常所說的海綿鈦的“硬塊”問題，這些部位的產(chǎn)品非常致密，不再呈海綿狀。“硬塊”的存在，給海綿鈦的深加工（壓制電極及鑄錠），增加了困難，成為海綿鈦供銷糾紛最多、生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問題之一。

反應(yīng)裝置直徑增大后，中心部的反應(yīng)熱不能及時排出，導(dǎo)致鈦坨中心部高溫?zé)Y(jié)，形成中心部“硬塊”。?因此，小反應(yīng)裝置生產(chǎn)的海綿鈦坨沒有“硬塊”，反應(yīng)裝置直徑擴大后，海綿鈦坨中心部就會出現(xiàn)“硬塊”。海綿鈦坨蒸餾時，長時間（通常在100小時以上）高溫自重擠壓，海綿鈦坨高度明顯降低，使底部燒結(jié)，形成“硬塊”，因此，單爐產(chǎn)能較小時，海綿鈦坨沒有“硬塊”，單爐產(chǎn)能擴大后，海綿鈦坨底部就會出現(xiàn)“硬塊”。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，從而提供一種為消除海綿鈦坨“硬塊”而設(shè)計的海綿鈦槽式反應(yīng)裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：

海綿鈦槽式反應(yīng)裝置，由反應(yīng)裝置和大蓋組成，大蓋包括大蓋上法蘭、大蓋下法蘭、排氯化鎂管、大蓋保溫層、內(nèi)加熱裝置、大蓋中心管和加料管；反應(yīng)裝置包括反應(yīng)裝置筒體、反應(yīng)裝置底板、篩板和排氯化鎂套管；大蓋下法蘭與反應(yīng)裝置法蘭通過螺栓固定連接；所述大蓋上法蘭、大蓋下法蘭、反應(yīng)裝置法蘭和反應(yīng)裝置筒體均為長圓形；所述反應(yīng)裝置筒體底部為平底。

本實用新型采用上述技術(shù)方案的有益效果是：

第一，可以改善海綿鈦的結(jié)構(gòu)，解決海綿鈦硬塊問題。反應(yīng)裝置中任何位置離反應(yīng)裝置裝置壁均較近，反應(yīng)熱能夠快速傳遞到裝置壁，可降低反應(yīng)裝置中心位置的溫度，避免鈦坨在還原過程中燒結(jié)形成硬塊；同時，反應(yīng)裝置橫截面積較大，鈦坨扁平，高度降低，底部產(chǎn)品單位面積承受上部產(chǎn)品的重量大幅度降低，可以減輕鈦坨在蒸餾過程中高溫?zé)Y(jié)及自重擠壓形成硬塊。

第二，可以提高加料速度，縮短還原周期。反應(yīng)裝置橫截面積較傳統(tǒng)反應(yīng)裝置為大，反應(yīng)空間加大，加料速度可以相應(yīng)提高；反應(yīng)裝置中任何位置離反應(yīng)裝置裝置壁均較近，反應(yīng)裝置散熱條件改善，加料速度可進一步提高。

第三，可以縮短蒸餾時間，節(jié)約能源消耗。反應(yīng)裝置橫截面積及鈦坨表面積加大，蒸餾過程中自由鎂及自由氯化鎂揮發(fā)速度加快；鈦坨扁平，內(nèi)部任何位置離鈦坨表面的距離均較短，鈦坨中殘存鎂及氯化鎂揮發(fā)的路徑較短，蒸餾容易。隨著蒸餾周期的縮短，能耗明顯降低。

第四，可以簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本。反應(yīng)裝置僅用鋼板制作，不需要封頭；單個反應(yīng)裝置重量減輕，成本降低；還原、蒸餾的周期都縮短，單臺爐子的生產(chǎn)能力提高，在總產(chǎn)能不變的情況下，設(shè)備投入降低。

綜上所述，本實用新型可以改善鈦坨結(jié)構(gòu)，減少海綿鈦硬塊；可以縮短還原蒸餾生產(chǎn)周期，提高單位設(shè)備的生產(chǎn)能力；可以降低生產(chǎn)過程的能源消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本；可以簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備制作成本。

附圖說明

圖1為本實用新型海綿鈦槽式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖中：1-大蓋上法蘭、2-大蓋下法蘭、3-反應(yīng)裝置法蘭、4-反應(yīng)裝置筒體、5-反應(yīng)裝置底板、6-篩板、7-排氯化鎂管、8-大蓋保溫層、9-內(nèi)加熱裝置、10-螺栓、11-大蓋中心管、12-加料管、13-排氯化鎂套管。

具體實施方式