CN102758095A - 海绵钛反应器冷却时充添氩气的方法 - Google Patents

Abstract

一种海绵钛反应器冷却时充添氩气的方法，氩气总管(1)与调节前球阀(2)联接后再分别与自力式压力调节阀(3)、氩气缓冲器(4)联接，氩气缓冲器联接缓冲器压力表(5)，其显示的压力值等于自力式压力调节阀所调节的氩气压力值，氩气缓冲器上并联联接数个充氩控制球阀(6)，每个充氩控制球阀与反应器压力表(7)联接后再与反应器(8)联接，当装有海绵钛的反应器需要冷却时且反应器压力表所显示的压力值接近0位以上值时，打开充氩控制球阀对其进行充添氩气，当反应器压力表与缓冲器压力表数值相等时，说明反应器内的压力已达到需要充添的工艺压力值，关闭充氩控制球阀就完成反应器充添氩气的全过程，提高了海绵钛的生产质量。

Description

海绵钛反应器冷却时充添氩气的方法

 

技术领域

本发明属于海绵钛生产技术领域，尤其是一种海绵钛反应器冷却时充添氩气的方法。 

 

背景技术

海绵钛是钛冶金生产的原材料，生产海绵钛的主要方式是采用克劳尔法，克劳尔法的基本原理是：

先利用Mg与TiCl₄进行还原反应生成含有杂质的钛坨，然后通过高温真空蒸馏法除去过量的Mg和钛坨中残留的副产品如MgCl₂以及少量钛氯化物，最后得到海绵状的钛坨，其中高温真空蒸馏过程需要使用到反应器，高温真空蒸馏结束后要对反应器进行冷却，反应器在冷却过程中随着其温度的下降，反应器内的气体收缩压力也逐渐下降，下降到一定程度就会在反应器内产生负压，负压会导致空气进入反应器内从而引起海绵状的钛坨产品质量下降，因此需向反应器内充添氩气，充添氩气一方面可以起到冷却反应器，一方面还可以起到抑制反应器可能产生的负压。

目前国内生产海绵钛的厂家一般采用人工方式向反应器内充添氩气，受人为因素的影响，容易出现在反应器处于负压状态时充添氩气，造成钛坨发黄并导致其质量下降。

有报道介绍了一种在海绵钛反应器冷却过程中进行自动充氩的装置，该装置主要由控制器、缓冲箱、电磁阀、信号灯组成，控制器通过管道与缓冲箱联接，并通过信号电路分别与电磁阀和信号灯联接，在缓冲箱的氩气进口端通过电磁阀和进口球阀与氩气罐相连，缓冲箱的氩气出口端通过出口球阀与反应器相连并保持压力相同。该装置需要靠电路来实现控制，一旦出现停电现象或是电磁阀或控制器失控现象，该装置就有可能造成失灵，后果非常危险。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种海绵钛反应器冷却时充添氩气的方法，该方法在氩气总管上加装了自力式压力调节阀，自力式压力调节阀按海绵钛生产工艺而设定，当装有海绵钛的反应器需要冷却时且无负压状态时，向反应器及时充添氩气，杜绝了因反应器出现负压而导致海绵钛质量下降。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种海绵钛反应器冷却时充添氩气的方法，该方法涉及到调节前球阀、自力式压力调节阀、氩气缓冲器、压力表、充氩控制球阀，从氩气总管上引出一支管与调节前球阀联接后再与自力式压力调节阀联接，自力式压力调节阀再通过支管与氩气缓冲器联接，在氩气缓冲器上联接有缓冲器压力表，缓冲器压力表所显示的压力值就是自力式压力调节阀所调节的氩气压力值，所述氩气压力值就是反应器冷却时需要充添的工艺压力值，由于所述工艺压力值已事先设定好，因此氩气缓冲器内的压力与所述工艺压力值始终保持一致；在氩气缓冲器上还并联联接数个充氩控制球阀，每个充氩控制球阀与反应器压力表联接后再与反应器联接，这样数个充氩控制球阀通过各自的反应器压力表就能与数个反应器联接，当装有海绵钛的某个反应器需要冷却时且反应器压力表所显示的压力值接近0位以上值时，即可打开某个反应器所联接的充氩控制球阀对其进行充添氩气，当某个反应器所联接的反应器压力表与缓冲器压力表数值相等时，说明某个反应器内的压力已达到需要充添的工艺压力值，此时关闭某个反应器所联接的充氩控制球阀，即可完成某个反应器充添氩气的全过程；当装有海绵钛的其它反应器需要冷却时，其充添氩气的全过程同上。

    由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下有益效果：

1、本发明的方法可以节省人力，提高了充添氩气的安全可靠性。

2、本发明可以满足克劳尔法生产海绵钛需求，对其它生产海绵钛的方法也

是具有借鉴作用的，所不同的只是自力式压力调节阀时设定的工艺压力值有所不同，对钛坨的质量是有保证的，其安全性也非常可靠，使用本发明所带来的经济效益也是显著的。

 

附图说明

图1是本发明的示意图。

图1中：1—氩气总管；2—调节前球阀；3—自力式压力调节阀；4—氩气缓冲器；5—缓冲器压力表；6—充氩控制球阀；7—反应器压力表；8—反应器。

 

具体实施方式

本发明是一种海绵钛反应器冷却时充添氩气的方法，该方法涉及到调节前球阀2、自力式压力调节阀3、氩气缓冲器4、压力表、充氩控制球阀6。

结合图1，本发明的方法是从氩气总管1上引出一支管与调节前球阀2联接后再与自力式压力调节阀3联接，自力式压力调节阀3再通过支管与氩气缓冲器4联接，氩气缓冲器4是一种密封性极好且耐压的容器，在氩气缓冲器2上联接有缓冲器压力表4，缓冲器压力表4所显示的压力值就是自力式压力调节阀3所调节的氩气压力值，所述氩气压力值就是反应器8冷却时需要充添的工艺压力值，不同的工艺设置其工艺压力值也会不同，但是当所述工艺压力值已事先设定好后，氩气缓冲器内的压力与所述工艺压力值就始终保持一致。

在氩气缓冲器4上还并联联接数个充氩控制球阀6，每个充氩控制球阀6与反应器压力表7联接后再与反应器8联接，这样数个充氩控制球阀6通过各自的反应器压力表7就能与数个反应器8联接。

当装有海绵钛的某个反应器8需要冷却时且反应器压力表7所显示的压力值接近0位以上值时，或是反应器压力表7所显示的压力值不是负压值时，即可打开某个反应器8所联接的充氩控制球阀6对其进行充添氩气，当某个反应器8所联接的反应器压力表7与缓冲器压力表5数值相等时，说明某个反应器8内的压力已达到需要充添的工艺压力值，此时关闭某个反应器8所联接的充氩控制球阀6，即可完成某个反应器8充添氩气的全过程，避免由于充氩控制球阀关闭不及而造成反应器内压力过高的安全事故。

当装有海绵钛的其它反应器需要冷却时，其充添氩气的全过程同上，不再赘述。

本发明应注意两点：

第一，上述充添氩气的全过程是在反应器没有出现负压状况下进行的，而反应器压力表正好起到了监视反应器压力的状况，因此操作者需注意观察；

第二，自力式压力调节阀所调节的氩气压力值是按工艺压力值来设定的，可以通过缓冲器压力表显示出，如果缓冲器压力表显示的压力值高于或是低于工艺压力值，操作者需要及时调整自力式压力调节阀。

掌握好上述两点，本发明的最大优点就是不会导致反应器产生负压，且反应器内的钛坨就不会发黄，从而提升钛坨的质量。

本发明不需要借助任何外来电气设备，提高了充添氩气的安全可靠性。   

   本发明可以满足克劳尔法生产海绵钛需求，对其它生产海绵钛的方法也是

具有借鉴作用的，所不同的只是自力式压力调节阀时设定的工艺压力值有所不同，对钛坨的质量是有保证的，其安全性也非常可靠，使用本发明所带来的经济效益也是显著的。

自力式压力调节阀包含阀体、阀座、阀芯、平衡弹簧等，是一种无需外加能源，利用被调节介质自身压力变化来进行自动调节的阀门。自力式压力调节阀的基本原理是：根据工艺要求预先设定好阀后需要的压力P，当工艺介质的阀前压力Pl经过阀芯、阀座的节流后，变为阀后压力P2。P2经过控制管线输入执行器的下膜室作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀后压力。当阀后压力P2增加时，P2作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置，直到顶盘的作用力与弹簧反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座之间的流通面积减少，流阻变大，从而使P2降为设定值P。同理，当阀后压力P2降低时，作用方向与上述相反，这就是自力式压力调节阀的工作理。自力式压力调节阀可以从市场购买到，是标准产品。

公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (1)

1.一种海绵钛反应器冷却时充添氩气的方法，该方法涉及到调节前球阀(2)、自力式压力调节阀(3)、氩气缓冲器(4)、压力表、充氩控制球阀(6)，其特征是：从氩气总管(1)上引出一支管与调节前球阀(2)联接后再与自力式压力调节阀(3)联接，自力式压力调节阀(3)再通过支管与氩气缓冲器(4)联接，在氩气缓冲器(4)上联接有缓冲器压力表(5)，缓冲器压力表(5)所显示的压力值就是自力式压力调节阀(3)所调节的氩气压力值，所述氩气压力值就是反应器(8)冷却时需要充添的工艺压力值，由于所述工艺压力值已事先设定好，因此氩气缓冲器(4)内的压力与所述工艺压力值始终保持一致；在氩气缓冲器(4)上还并联联接数个充氩控制球阀(6)，每个充氩控制球阀(6)与反应器压力表(7)联接后再与反应器(8)联接，这样数个充氩控制球阀(6)通过各自的反应器压力表(7)就能与数个反应器(8)联接，当装有海绵钛的某个反应器(8)需要冷却时且反应器压力表(7)所显示的压力值接近0位以上值时，即可打开某个反应器(8)所联接的充氩控制球阀(6)对其进行充添氩气，当某个反应器(8)所联接的反应器压力表(7)与缓冲器压力表(5)数值相等时，说明某个反应器(8)内的压力已达到需要充添的工艺压力值，此时关闭某个反应器(8)所联接的充氩控制球阀(6)，即可完成某个反应器(8)充添氩气的全过程；当装有海绵钛的其它反应器(8)需要冷却时，其充添氩气的全过程同上。

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