[發明專利]一種鎂法生產海綿鈦的還原蒸餾爐

在審

• 申請號: 201810996310.1
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN108754184A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 張履國;舒煜;李斗良;梁強;李金澤
• 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;C22B5/04;C22B9/02
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務所 52102
• 代理人: 陳源鴻

本發明公開了一種鎂法生產海綿鈦的還原蒸餾爐，主要由外殼、內殼焊接在底板上構成井字形爐腔，在爐壁內設有保溫層，爐墻頂部設有蓋板，保溫層上設有加熱元件，外殼與內殼之間設有間隙，其間設有加固板，井字形爐腔的橫截面為長方形或腰圓形或橢圓形，本還原蒸餾爐可大幅提升還原過程的散熱能力及蒸餾過程的加熱能力，從而縮短生產周期，降低能耗，且可提升產品質量。

技術領域

本發明屬于海綿鈦的生產技術領域，特別涉及一種鎂法生產海綿鈦的還原蒸餾爐。

背景技術

目前國內外工業生產海綿鈦均采用鎂還原四氯化鈦方法，該還原反應是放熱反應，生產時發出大量的余熱，需把余熱及時排出反應器。在還原蒸餾工序中，爐型多數采用倒“U”型聯合法生產海綿鈦，其特點爐型大型化、單爐產量高，能耗低的優勢。但是，隨著還原蒸餾爐型的增大，即海綿鈦生產設備反應器和還原蒸餾爐直徑和高度增加，在還原期間反應器中心部位散熱不及時，中心部位溫度偏高（高達1200度以上），造成中心部位海綿鈦燒結、夾心MgCl₂蒸餾困難、硬塊量增加、爬璧鈦量增加、產品結構致密問題，從而嚴重影響產品的合格率、品級率，影響海綿鈦的產品充裝率。由于受工藝條件和設備材料的限制，還原散熱能力有限，海綿鈦還原期間還原反應面不大，導致料速不大，加料時間長，嚴重影響了整個生產周期。蒸餾期間原加熱爐的加熱表面積有限，導致蒸餾時間長、電耗高等缺點。

目前海綿鈦生產還原蒸餾爐型結構均是井式圓形電加熱爐，四周和內爐膛為圓形結構，該結構的使用，固定了反應器的結構，隨著爐型的大型化反應器中心部位的散熱能力受到限制，蒸餾時因反應器的尺寸大，加熱爐加熱到鈦坨中心部位需要大量的時間，蒸餾能力受到限制。海綿鈦還原生產時需要還原方面和散熱面，蒸餾時需要還原蒸餾爐的加熱面和海綿鈦還原生產結束后，進行蒸餾生產，海綿鈦產品的蒸餾需要對反應器長時間的進行加熱，加熱面積越大，蒸餾速度越快，節約電耗越大，要求還原蒸餾爐有較大的蒸餾表面積、良好的保溫效果和密封性能。

現有的圓形井式加熱爐雖是一種成熟的加熱設備，但加熱爐的散熱能力、加熱能力、保溫性能均不是很理想，在進行大型聯合爐設計時，通過合理的計算和設計，使還原階段的散熱能力大大高于原有的爐型，蒸餾階段的加熱能力大大高于原有的爐型。通過對保溫層和絕熱層的重新設計，加熱爐在蒸餾階段的性能也大大優于原有的爐型，不僅滿足了大型還原蒸餾聯合法制取海綿鈦工藝對加熱爐的要求，對提高單爐產量、增加加料速度、縮短蒸餾生產周期、提高海綿鈦的合格率和品級率有積極作用。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明設計提供了一種鎂法生產海綿鈦的還原蒸餾爐，可大幅提升還原過程的散熱能力及蒸餾過程的加熱能力，從而縮短生產周期，降低能耗，且可提升產品質量。

本發明的技術方案是：

一種鎂法生產海綿鈦的還原蒸餾爐，主要由外殼、內殼焊接在底板上構成井字形爐腔，在爐壁內設有保溫層，爐墻頂部設有蓋板，保溫層上設有加熱元件，外殼與內殼之間設有間隙，其間設有加固板，井字形爐腔的橫截面為長方形或腰圓形或橢圓形。

進一步地，所述還原蒸餾爐的中部設有4個以上的還原冷風進管，在還原蒸餾爐的上部設6個以上的還原熱氣出管，還原冷風進管、還原熱氣出管均伸入至爐膛內，在還原蒸餾爐底部及上部的外殼上分別設有蒸餾熱氣進管和蒸餾熱氣出管。

進一步地，所述的加熱元件材質為鐵鉻鋁合金，保溫層為壓制纖維磚砌筑而成。

本發明中，爐腔的橫截面的長方形或腰圓形或橢圓形，與現有爐型相比，可增加還原過程的反應面和散熱面積，而在蒸餾時，則增大了加熱蒸發表面積，在還原階段對反應器的散熱能力、加料速遞能力和蒸餾階段加熱爐的蒸餾能力、保溫性能均得到了加強，提高加料速度和縮短高恒溫時間、縮短還原蒸餾生產周期，可降低海綿鈦生產電耗。