[發明專利]一種提高海綿鈦生產效率、降低能耗的裝置和方法

在審

• 申請號: 201610317739.4
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105779791A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 王進民;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 王進民
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種提高海綿鈦生產效率、降低能耗的裝置，包括還原蒸餾反應器系統，其特征在于：在現有還原蒸餾爐反應器(5)的軸心部位設置一個含有可熔性柱狀體的裝置，該裝置包括兩部分：可熔性柱狀體(7)、反應器上蓋引出套管(1)；

所述可熔性柱狀體(7)穿過并垂直于反應器上蓋(2)設置，其底部伸入金屬鎂初始液面(3-1)以下、穩定在反應器篩板(6)的上部、下部或者水平位置的區域；可熔性柱狀體(7)位于反應器上蓋(2)以上的部分被封閉在與反應器上蓋密閉固定連接的反應器上蓋引出套管(1)中；

所述可熔性柱狀體(7)的構成物質可選擇自金屬鎂、金屬鈣、金屬鋁、金屬鋅、金屬鹵化物中的一種物質或上述一種以上物質的混合物。

2.根據權利要求1一種提高海綿鈦生產效率、降低能耗的裝置，其特征在于：所述金屬鹵化物為金屬氯化物、金屬氟化物、金屬碘化物。

3.根據權利要求1一種提高海綿鈦生產效率、降低能耗的裝置，其特征在于：所述可熔性柱狀體(7)由一個可熔性長柱狀體構成，或者由一個以上的可熔性短柱狀體(7-n)縱向疊加組合而成，其中的每個可熔性短柱狀體(7-n)的構成物質可以是同一種物質、或者是不同種物質。

4.根據權利要求1一種提高海綿鈦生產效率、降低能耗的裝置，其特征在于：所述可熔性柱狀體(7)為實心的或空心的圓柱體、棱柱體、圓臺體、棱臺體、球臺形體或橢球臺形體中任何形狀的柱體。

5.根據權利要求1、3或4一種提高海綿鈦生產效率、降低能耗的裝置，其特征在于：所述可熔性柱狀體(7)通過其內孔(8)垂直穿套固定在中心定位柱(9)上。

6.根據權利要求1一種提高海綿鈦生產效率、降低能耗的裝置，其特征在于：所述反應器上蓋引出套管(1)具有可開啟的用于提供可熔性柱狀體(7)補充料的密閉入口。

7.一種提高海綿鈦生產效率、降低能耗的裝置的方法，其特征在于：本發明的工作步驟如下：

⑴、在還原爐反應器系統裝配時，將可熔性柱狀體(7)組裝就位，然后進行鎂熱還原產前準備工作；

⑵、通過抬包往還原爐反應器內加入一定量的初始液態金屬鎂，并將溫度升高到750－800℃，然后開始加入四氯化鈦原料；

⑶、隨著還原反應的進行，液態金屬鎂中心區域的溫度升高，處于液態金屬鎂中心部位的可熔性柱狀體(7)吸收反應熱量逐漸熔化，金屬鎂液面上部的可熔性柱狀體在失去支撐力的同時逐漸下移，以此補充可熔性柱狀體(7)熔化掉的部分，當可熔性柱狀體(7)消耗量達到規定量（高度）時，可熔性柱狀體(7)的補充料通過反應器上蓋引出套管的可開啟的密閉入口進行補加；

⑷、在還原階段，隨著新生鈦晶的沉積，由于鎂熱還原反應產物——海綿鈦混合體的軸心區域被可熔性柱狀體(7)占位，還原反應結束后，在該位置自然形成孔洞，進入蒸餾階段后，在海綿鈦混合體(4)軸心處所形成中心孔洞有利于提高海綿鈦蒸餾速度，并大大縮短了海綿鈦蒸餾周期。