CN100390069C - 一种生产粗四氯化钛的氯化炉内衬结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产粗四氯化钛的氯化炉内衬结构，采用导热系数与硅藻土砖近似的隔热耐火浇注料整体浇注，减少缝隙，提高内衬气密性；用高铝砖，其作为内层不易损坏，可作为内层的永久层；外层采用磷酸盐耐火浇注料；最终形成钢材炉体内部依次用隔热耐火浇注料、粘土砖、高铝砖和磷酸盐耐火浇注料的内衬结构。本发明的氯化炉内衬结构，有效地延长了炉窑的使用寿命，大修周期由4年延长至10年以上；中修周期由原来6个月延长至10个月，从而提高设备运转率；中修只拆除损毁磷酸盐浇注料，重新浇注，保留隔热耐火浇注料、粘土砖、高铝砖3层成为不易损坏的永久层；另外，采用高铝砖砌筑，与原有内衬结构的材料相比，降低了筑炉费用。
Description
技术领域
本发明涉及四氯化钛生产，具体而言涉及生产粗四氯化钛的无筛板沸腾氯化炉炉体的内衬结构。
背景技术
在镁法生产海绵钛的过程里，其原料之一四氯化钛是用氯气与金属钛渣在关键设备无筛板沸腾氯化炉中反应制得的。氯化炉反应段炉内温度为900～1100℃左右，炉内压力呈微负压，炉内衬受物料及氯气剧烈冲刷，炉内环境呈酸性。现有的氯化炉内衬结构如下：炉体外表用钢板卷焊而成，炉体内部依次用硅藻土保温砖、粘土砖、低温粗缝糊捣打料(炭素捣打料)和高铝砖进行内衬。通常情况下钢板厚度为14mm，保温砖宽度为230mm，粘土砖宽度为230mm，低温粗缝糊(炭素捣打料)厚度为200mm，高铝砖厚度为230mm。硅藻土保温砖砌筑方法为干摆，缝隙用保温灰填充；低温粗缝糊捣打料(炭素捣打料)的优点是耐高温，抗腐蚀；但施工工艺复杂，捣打效果不好，在使用过程中经常出现捣打层收缩导致氯气泄露的故障；高铝砖经高温物料冲刷及氯气冲刷腐蚀导致砖体剥裂，进一步损毁内层结构。因此，这种内衬结构寿命较短，一般大修周期为4年，中修周期为6个月；炉窑停产检修周期长，影响氯化炉的作业率。另外，低温粗缝糊成本较高。迄今为止，尚无较好的氯化炉内衬结构问世。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种生产粗四氯化钛的无筛板沸腾氯化炉炉体的内衬结构，以解决氯化炉内衬结构寿命短的难题。
为解决这一难题，发明人对粗四氯化钛生产的氯化炉内衬材料的物理化学性质进行了研究和思考，经过试验，发明了氯化炉的新型内衬结构。因此本发明的解决方案是①取消保温砖，采用导热系数与硅藻土砖近似的隔热耐火浇注料整体浇注，减少缝隙，提高内衬气密性；②取消低温粗缝糊捣打料，改用高铝砖，其作为内层不易损坏，可作为内层的永久层；③取消外层高铝砖，改为磷酸盐耐火浇注料；④最终形成钢材炉体内部依次用隔热耐火浇注料、粘土砖、高铝砖和磷酸盐耐火浇注料的内衬结构。
所述磷酸盐耐火浇注料是采用高温粘结剂磷酸二氢铝+高铝骨料+高铝粉料按照30∶55∶15的配方比例制成的；经测试，磷酸盐耐火浇注料性能指标如下：体积密度：2.8t/m3；Al2O3≥65％；110℃耐压强度≥15MPa，抗折强度≥3.5MPa；最高使用温度达到1500℃。
本发明的氯化炉内衬结构，有效地延长了炉窑的使用寿命，大修周期由4年延长至10年以上，中修周期由原来6个月延长至10个月，从而提高设备运转率。由于中修只拆除损毁磷酸盐浇注料，重新浇注，保留隔热耐火浇注料、粘土砖、高铝砖3层结构，使这3层成为不易损坏的永久层。另外，低温粗缝糊成本高达3600元/吨，现改为高铝砖砌筑，成本为1200元/吨，降低了筑炉费用。
附图说明
附图1为原有氯化炉内衬结构示意图；
附图2为本发明的氯化炉内衬结构示意图。
图中，1为钢材炉体，2为硅藻土保温砖，3为粘土砖，4为低温粗缝糊捣打料(炭素捣打料)，5为高铝砖，6为隔热耐火浇注料，7为磷酸盐耐火浇注料。
具体实施方式
实施例 在贵州遵义钛厂，有一台生产粗四氯化钛的无筛板沸腾氯化炉，炉体直径φ2400mm。采用本发明的氯化炉内衬结构，如附图2所示，其中钢材炉体1厚度为14mm，隔热浇注料6厚度为230mm，粘土砖3厚度为230mm，高铝砖5厚度为2 30mm，高铝质磷酸盐耐火浇注料7厚度为200mm。
采用本发明的氯化炉内衬结构已数年，至今未进行大修，只对磷酸盐耐火浇注料7进行中修，其中修周期为10个月。
Claims (2)
1.一种生产粗四氯化钛的氯化炉内衬结构，其特征在于：采用导热系数与硅藻土砖近似的隔热耐火浇注料整体浇注，减少缝隙，提高内衬气密性；用高铝砖，其作为内层不易损坏，可作为内层的永久层；外层采用磷酸盐耐火浇注料；最终形成钢材炉体内部依次用隔热耐火浇注料、粘土砖、高铝砖和磷酸盐耐火浇注料的内衬结构。
2.按照权利要求1所述的氯化炉内衬结构，其特征在于所采用的磷酸盐耐火浇注料是采用高温粘结剂磷酸二氢铝+高铝骨料+高铝粉料按照30∶55∶15的配方比例制成的。
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