[發(fā)明專利]海綿鈦還原生產(chǎn)中利用四氯化鈦散熱及回收利用裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110755323.1
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113322385A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單戟;成岳山;詹健
• 申請（專利權(quán)）人: 遵義鈦業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12;C22B5/04
• 代理公司: 遵義市岡鴻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 52102
• 代理人: 劉學(xué)詩

用于海綿鈦還原生產(chǎn)中的四氯化鈦散熱及回收利用裝置，包括反應(yīng)器和換熱器、液體分支管、加料系統(tǒng)、氣體分支管、冷凝器和高位槽，在海綿鈦加料還原生產(chǎn)時(shí)，液體四氯化鈦從高位槽中流出，經(jīng)過液體分支管的一根支管分別進(jìn)入加料系統(tǒng)進(jìn)行加料和進(jìn)入換熱器進(jìn)行汽化，汽化的四氯化鈦通過管道輸送到冷凝器中進(jìn)行冷卻液化成為液體狀的四氯化鈦，液體四氯化鈦經(jīng)過液體泵輸送到高位槽中。本裝置實(shí)現(xiàn)了利用四氯化鈦?zhàn)鳛槔鋮s介質(zhì)，利用四氯化鈦對反應(yīng)器內(nèi)強(qiáng)制散熱，及時(shí)把反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)余熱排出反應(yīng)器外，避免海綿鈦鈦坨中心部位燒結(jié)，改善海綿鈦鈦坨結(jié)構(gòu)，縮短海綿鈦的生產(chǎn)周期，提高海綿鈦的產(chǎn)品質(zhì)量，也達(dá)到了安全生產(chǎn)的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海綿鈦的生產(chǎn)裝置，特別涉及海綿鈦還原生產(chǎn)中利用四氯化鈦散熱及回收利用裝置。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)海綿鈦均采用克勞爾法，主要原材料是鎂、四氯化鈦、氬氣，鎂還原四氯化鈦方法是不斷向反應(yīng)器與大蓋組裝成的熱端反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)通入液體四氯化鈦，四氯化鈦與熔融狀態(tài)下的鎂發(fā)生氧化還原反應(yīng)，主要生成海綿鈦和氯化鎂。鎂還原四氯化鈦是放熱反應(yīng)，除了有部分熱維持反應(yīng)外，其余的熱量應(yīng)該排出反應(yīng)系統(tǒng)外，特別是在還原加料后期，系統(tǒng)內(nèi)的鎂量降低，海綿鈦量增加的情況，海綿鈦的導(dǎo)熱率比鎂低很多，反應(yīng)器內(nèi)局部可達(dá)到1200°以上，熱直接向大蓋底板輻射，大蓋底板被熱腐蝕，雜質(zhì)鐵混入產(chǎn)品中，導(dǎo)致產(chǎn)品中的鐵含量偏高；還原期間反應(yīng)熱散熱不及時(shí)導(dǎo)致溫度偏高，造成產(chǎn)品燒結(jié)、夾心MgCl₂偏多、硬塊量增加、爬璧鈦增加、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)致密問題，從而嚴(yán)重影響產(chǎn)品的合格率，增加了海綿鈦的生產(chǎn)成本，有的廠家采用風(fēng)或水作為冷卻介質(zhì)，但是風(fēng)的冷卻效果差，容易燒壞設(shè)備；水的冷卻效果好，但水和熔融鎂或液體氯化鎂接觸，發(fā)生爆炸，因此存在極大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決在海綿鈦還原生產(chǎn)過程中反應(yīng)器內(nèi)溫度高，不能及時(shí)散熱，導(dǎo)致海綿鈦高溫?zé)Y(jié)，影響產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

海綿鈦還原生產(chǎn)中利用四氯化鈦散熱及回收利用裝置，包括反應(yīng)器1、換熱器2、加料管3、加料系統(tǒng)4、管道5、液體管道A7、高位槽8、冷凝器12和氣體管道14；

所述反應(yīng)器1內(nèi)設(shè)有換熱器2；反應(yīng)器1頂部設(shè)有加料管3，加料管3上設(shè)有加料系統(tǒng)4；換熱器2頂部設(shè)有管道5和氣體管道14；

所述液體管道A7一端與高位槽8相連；

所述液體管道A7另一端與液體分支管6相連；

所述液體分支管6與加料管3、管道5相連；

所述高位槽8與冷凝器12之間由液體管道B10相連；

所述液體管道B10設(shè)有閥門9和液體泵11；

所述氣體管道14上設(shè)有氣體分支管13；

所述液體分支管6的支管數(shù)量設(shè)置在三個(gè)以上，每個(gè)支管連接一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)；

所述氣體分支管13的支管數(shù)量設(shè)置在三個(gè)以上，每個(gè)支管連接一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是：

1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了海綿鈦在加料還原生產(chǎn)時(shí)，利用四氯化鈦對反應(yīng)器內(nèi)強(qiáng)制散熱，及時(shí)把反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)余熱排出反應(yīng)器外，避免海綿鈦鈦坨中心部位燒結(jié)，改善海綿鈦鈦坨結(jié)構(gòu)，縮短海綿鈦的生產(chǎn)周期，提高海綿鈦的產(chǎn)品質(zhì)量。

2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了利用四氯化鈦?zhàn)鳛槔鋮s介質(zhì)，散熱效果優(yōu)于現(xiàn)有的風(fēng)冷技術(shù)，安全性優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的水冷技術(shù)。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-反應(yīng)器、2-換熱器、3-加料管、4-加料系統(tǒng)、5-管道、6-液體分支管、7-液體管道A、8-高位槽、9-閥門、10-液體管道B、11-液體泵、12-冷凝器、13-氣體分支管、14-氣體管道。

具體實(shí)施方式