[其他]還原蒸餾一體化制取活性高熔點(diǎn)金屬的裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86200847
• 申請(qǐng)日: 1986-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86200847U
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志成;解云飛;劉曉嵐;馬慧娟;張淑文;汪珂;左伯純;趙榮生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院;撫順?shù)X廠(chǎng);沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院;東北工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C22B34/10
• 分類(lèi)號(hào): C22B34/10
• 代理公司: 北京市第三專(zhuān)利代理事務(wù)所
• 代理人: 張永虎,母宗緒

本實(shí)用新型是一種還原蒸餾一體化制取活性高熔點(diǎn)金屬的裝置。在這種裝置中用鎂還原第四副族元素的四氯化物再直接轉(zhuǎn)入真空蒸餾，制成所需活性高熔點(diǎn)金屬。

老式的克羅爾法制取高熔點(diǎn)活性金屬，由于耗能大，產(chǎn)品質(zhì)量差，設(shè)備壽命低，已逐漸為技術(shù)較先進(jìn)的還原蒸餾一體化制取活性高熔點(diǎn)金屬裝置所取代。日本專(zhuān)利昭55－36255介紹了一種高熔點(diǎn)活性金屬的制取裝置，就是這種還原蒸餾一體化裝置的一種，可以在反應(yīng)完成后無(wú)需打開(kāi)設(shè)備而直接轉(zhuǎn)入真空蒸餾。這種設(shè)備主要有還原器和蒸餾器，用中間連接裝置將兩者連接成一體。還原器外面的加熱爐、蒸餾器外面的冷凝套筒也與中間連接裝置連接。中間連接裝置的內(nèi)通道中有一隔開(kāi)還原器和蒸餾器的鎂隔板，必須用電加熱器熔化鎂隔板才能打通還原器與蒸餾器的通道。中間連接裝置的側(cè)面有向還原器中加四氯化鈦的加料管。還原器與蒸餾器尺寸、結(jié)構(gòu)相同，可以互換使用。當(dāng)做為還原器使用時(shí)，在還原器篩板下有橫管與還原器外面的氯化鎂排放管相通。氯化鎂排放管的出口經(jīng)加熱爐上端面法蘭伸出。氯化鎂排放管也做為向還原器中加熔體鎂的管道。用這種裝置制取高熔點(diǎn)活性金屬的主要工序是：加熱爐升溫，向還原器加入熔體鎂，再加入四氯化鈦，反應(yīng)后生成海綿鈦和氯化鎂。在反應(yīng)過(guò)程中將一定量氯化鎂排出還原器外。反應(yīng)結(jié)束時(shí)，加熱并熔化鎂隔板，開(kāi)始蒸餾作業(yè)，將多余的鎂及剩余的氯化鎂蒸餾。蒸餾完畢充氬冷卻后打開(kāi)還原器、蒸餾器與中間連接裝置的連接，進(jìn)行清理和取出高熔點(diǎn)活性金屬。這種裝置與較老式的非一體化的裝置相比較取得了較大的技術(shù)進(jìn)步，但仍有以下不足之處：1.安裝在中間連接裝置通道中的鎂隔板是借助中間連接裝置上的電加熱器加熱而熔化的，熔化鎂隔板打開(kāi)通道的時(shí)間較長(zhǎng)。對(duì)產(chǎn)量為400公斤海綿鈦的這種裝置，熔化鎂隔板需5～8小時(shí)，耗電量為每爐總耗電量的8％；2.氯化鎂排放管在還原器外面，必然增加電加熱爐直徑，增大加熱爐和還原器的距離，增大冷凝套筒的直徑，降低了設(shè)備的傳熱效率，或者為適應(yīng)氯化鎂排放管的位置將電加熱爐和冷凝套筒做成異形，使設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，每爐完畢要進(jìn)行氯化鎂排放管的切割和焊接，操作麻煩；3.還原器、加熱爐、蒸餾器和冷凝套筒分別與中間連接裝置連接，連接層次多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；4.中間連接裝置上頂面與蒸餾器口處于同一水平面或近似同一水平面上，頂面上安裝蒸餾隔熱板，因隔熱板靠近蒸餾器口，蒸餾過(guò)程中，鎂和氯化鎂蒸氣通過(guò)隔熱板后立即凝結(jié)在蒸餾器口附近的壁上，當(dāng)該蒸餾器下一爐做為還原器使用時(shí)，由于中間連接裝置下端有一段插入還原器內(nèi)，因此必須將靠近還原器口的鎂和氯化鎂清除掉，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。

本實(shí)用新型的主要目的是要找出一種使中間連接裝置通道中鎂隔板迅速熔化的方法，縮短生產(chǎn)周期，降低能源消耗。

本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)減少設(shè)備尺寸和減少蒸餾器、冷凝套筒、還原器與中間連接裝置的連接層次，縮短非生產(chǎn)時(shí)間。

本實(shí)用新型的又一目的是避免在蒸餾器入口附近的壁上凝結(jié)鎂和氯化鎂，減少蒸餾器做為下一爐的還原器使用時(shí)的清理時(shí)間。

本實(shí)用新型所說(shuō)的還原蒸餾一體化制取高熔點(diǎn)活性金屬裝置，可以用鎂還原第四副族元素的四氯化物。主要由還原器（9）、中間連接裝置（5）、結(jié)構(gòu)與還原器完全相同的蒸餾器（4）、加熱爐（10）、冷凝套筒（2）和第四副族元素的四氯化物加料管（11）等組成。還原器的法蘭與中間連接裝置的下法蘭密封連接，蒸餾器（4）外面套有冷凝套筒（2），兩者的法蘭與中間連接裝置（5）的上法蘭密封連接，使還原器（9）、蒸餾器（4）、冷凝套筒（2）通過(guò)中間連接裝置（5）構(gòu)成一剛性密封整體，并將該整體的還原器部分座入加熱爐爐膛內(nèi)。中間連接裝置（5）主要由外殼（12）、內(nèi)套（19）、頂面（32）和底面（31）構(gòu)成一個(gè)整體，其側(cè)面有第四副族元素的四氯化物的加料管（11），內(nèi)套的孔形成還原器和蒸餾器間的通道（34），在中間連接裝置（5）上有加熱器（13），不使鎂和氯化鎂凝結(jié)在通道（34）中而造成通道阻塞。通道中裝有一個(gè)帶孔（30）的鎂塞（18），用塞桿（21）上的塞頭（20）堵住或打開(kāi)鎂塞上的孔。中間連接裝置的頂面上裝有與其成整體的隔熱板（14），用來(lái)分成冷、熱兩個(gè)溫度區(qū)間。當(dāng)打開(kāi)鎂塞（18）上的孔（30）時(shí)，還原器中鎂和氯化鎂的熱氣流通過(guò)該孔經(jīng)隔熱板（14）進(jìn)入蒸餾器（4），與此同時(shí)，熱氣流迅速熔化鎂塞最后將鎂塞完全熔化而進(jìn)入蒸餾作業(yè)。