[發明專利]鈦渣燒結碳化裝置及方法

有效

• 申請號: 202210632250.1
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114703381B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王云;郭亞光;李東波;陳學剛;徐月和;杜國山;裴忠冶
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 白雪

1.一種鈦渣燒結碳化裝置，其特征在于，鈦渣電熱燒結裝置為一體爐，所述一體爐具有爐殼（1）及由所述爐殼（1）圍繞形成的爐腔，所述一體爐自上至下分為相連通的燒結部（10）和碳化部（20），所述爐殼（1）分為對應于所述燒結部（10）的第一部分爐殼和對應于所述碳化部（20）的第二部分爐殼，所述爐腔分為對應于所述第一部分爐殼的第一腔體（11）和對應于所述第二部分爐殼的第二腔體（21），其中，

所述燒結部（10）設置有第一加料口，用于加入鈦渣及含碳物料；至少部分所述第一部分爐殼的內壁設置有電極殼體（12），其用于向所述第一腔體（11）內提供熱能，以使所述鈦渣及所述含碳物料進行燒結，形成發熱體；

所述碳化部（20）的所述第二腔體（21）內設置有導電夾持單元（22），所述導電夾持單元（22）用于夾持所述發熱體并在外部電源作用下使所述發熱體通電發熱，以進行碳化反應，生成碳化鈦；

所述爐腔內還設置有升降設備（2），所述升降設備（2）用于支撐所述爐腔內的物料并進行上下移動。

2.根據權利要求1所述的鈦渣燒結碳化裝置，其特征在于，所述電極殼體（12）的一部分設置在所述第一部分爐殼的上部內壁，一部分延伸至所述第一部分爐殼的頂端外部；

將所述電極殼體（12）到所述第一腔體（11）底部的高度記為H₁，H₁為0.5~5m；

所述第一部分爐殼的下部設置有至少一個第一噴孔（111）。

3.根據權利要求1或2所述的鈦渣燒結碳化裝置，其特征在于，所述爐殼（1）為等徑柱形爐殼，且將所述第一腔體（11）的高度記為H₂、所述第二腔體（21）的高度記為H₃，H₂ /H₃為（1~5）：（2~3）。

4.根據權利要求1或2所述的鈦渣燒結碳化裝置，其特征在于，所述導電夾持單元（22）包括：

第一導電夾持器（221），設置在所述第二腔體（21）的上部，且所述第一導電夾持器（221）的夾持尺寸可調節；

第二導電夾持器（222），設置在所述第二腔體（21）的下部，且所述第二導電夾持器（222）的夾持尺寸可調節；

其中，所述第一導電夾持器（221）和所述第二導電夾持器（222）分別連接所述外部電源的兩極。

5.根據權利要求4所述的鈦渣燒結碳化裝置，其特征在于，將所述第一導電夾持器（221）和所述第二導電夾持器（222）之間的高度記為H₄，H₄為2~3m。

6.根據權利要求4所述的鈦渣燒結碳化裝置，其特征在于，所述第二部分爐殼的位于所述第一導電夾持器（221）和所述第二導電夾持器（222）之間的位置處設置有至少一個第二噴孔（211）。

7.根據權利要求1或2所述的鈦渣燒結碳化裝置，其特征在于，所述導電夾持單元（22）的通電電壓為50~120V。

8.一種鈦渣燒結碳化方法，其特征在于，采用權利要求1至7中任一項所述的鈦渣燒結碳化裝置進行鈦渣的燒結碳化，所述方法包括以下步驟：

燒結步驟：將鈦渣及含碳物料通過第一加料口加入至燒結部（10）中進行燒結，以形成發熱體；

碳化步驟：使所述發熱體進入至碳化部（20）進行碳化反應。

9.根據權利要求8所述的鈦渣燒結碳化方法，其特征在于，所述鈦渣中TiO₂的質量含量為10~95%。

10.根據權利要求8所述的鈦渣燒結碳化方法，其特征在于，所述含碳物料選自無煙煤、焦炭、瀝青或石墨中的一種或多種；所述鈦渣中TiO₂和所述含碳物料中C的質量比為（0.5~2）：1。