CN105135453B - 蜂窝水道滚筒式在线冷渣器及其应用的生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂窝水道滚筒式在线冷渣器及其应用的生产系统，蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，包括机架、闸板组伸缩节、进料室、冷渣器转子、齿轮、出渣室、出水管、进水管、减速机、出渣口、蜂窝水冷层、高温颗粒冷却管道。通过实施本发明，实现高温氯化残渣从冷却到返炉控温工艺的连续性和稳定物性，从而实现了整个生产工艺的连续稳定，能够有效的控制炉内反应段温度，不再需要通过停炉来排渣，同时杜绝了冷却氯化残渣供应不及时的现象，从而实现了整个低温氯化工艺的连续性和稳定性，生产效率提高了35％，为中试线生产节省氯化残渣堆放的场地费用。

Description

蜂窝水道滚筒式在线冷渣器及其应用的生产系统

技术领域

本发明涉及低温沸腾氯化炉的控温方法和热渣在线冷却方法，具体涉及一种适用于碳化渣低温沸腾氯化炉生产四氯化钛的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器及其应用的生产系统。

背景技术

氯化法生产四氯化钛工艺在我国已得到广泛应用，其中低温沸腾氯化工艺使用的原料为碳化高炉渣(含TiC，6％～14％)，根据原料中含TiC多少的情况，物料平均停留时间控制在40±5min之间，反应温度控制在600℃～680℃的范围，控温采取返冷却氯化残渣的方式实现，冷却氯化残渣的投料量为2t/h，由于此工艺排出的氯化残渣具有高温和强腐蚀性，排渣量大降温所需的热交换比表面积也大，因此如何冷却高温强腐蚀性的氯化残渣，且实现在线连续运行是此工艺的关键。

实践证明，没有采取蜂窝水道滚筒式在线冷渣器的低温沸腾氯化炉，无法保证返渣控温工艺的投料量和连续性，大大降低了整个生产工艺的效能，且大量的氯化残渣对存放场地要求严格，给生产运行和环境保护带来了严重的负担。当氯化炉温度上升至580℃时，为了控制温度不超过680℃，必须按2t/h的投料量加入冷却后的氯化残渣，炉内物料和返渣总量达到3.5吨时，须停炉排渣，排出的热渣收集存放自然冷却，而该工艺所排出的氯化残渣保温性能很好，当返渣罐中的冷却渣用尽时，常常无法及时补充足够的冷却氯化残渣，从而造成了不必要的停炉现象。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种蜂窝水道滚筒式在线冷渣器及其应用的生产系统。

当低温沸腾氯化炉在正常生产运行时，通过蜂窝水道滚筒式在线冷渣器对出炉高温氯化残渣(温度在550℃～630℃)的冷却，将氯化残渣温度降至25℃～35℃，再将冷却氯化残渣输送进入返渣罐，当炉内反应段的温度在580℃～650℃时，按2t/h的投料量投入低温沸腾氯化炉，在炉内反应段与沸腾原料充分混合，通过热交换吸收大量低温氯化法生产TiCl₄主反应所放出的富余热量，控制炉内反应段温度在600℃～680℃的范围，不需要通过排渣和堆放自然冷却的过程，实现高温氯化残渣从冷却到返炉控温工艺的连续性和稳定物性，从而实现了整个生产工艺的连续稳定。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，包括机架、冷渣器转子和减速机，所述冷渣器转子和减速机固定在所述机架上；所述减速机通过传动机构与所述冷渣器转子连接；所述冷渣器一端设置有进料塞，所述冷渣器另一端设置有出渣塞；所述冷渣器转子包括蜂窝水冷层和设置在所述蜂窝水冷层内部的冷却管道，所述冷却管道构成蜂窝状结构；所述冷渣器转子设置有进水管和出水管，所述进水管和出水管分别与所述蜂窝水冷层连通。

更进一步的技术方案是每相邻两个冷却管道之间设有夹层，所述夹层与所述蜂窝水冷层连通。

更进一步的技术方案是冷渣器转子与水平面形成夹角。

更进一步的技术方案是夹角为35度夹角。

更进一步的技术方案是进料塞连接有闸板组件伸缩节，用于连接低温沸腾氯化炉。

更进一步的技术方案是出料塞连接有出料口，用于连接返渣罐。

更进一步的技术方案是冷渣器转子是抗高温耐腐蚀材料制作而成。

更进一步的技术方案是冷渣器转子是英康合金材料制作而成。

更进一步的技术方案是提供一种低温沸腾氯化炉生产系统，包括原料仓、低温沸腾氯化炉、返渣罐；还包括蜂窝水道滚筒式在线冷渣器；所述原料仓通过第一螺旋加料系统与所述低温沸腾氯化炉连接；所述低温沸腾氯化炉与所述蜂窝水道滚筒式在线冷渣器连接；所述蜂窝水道滚筒式在线冷渣器与所述返渣罐连接；所述返渣罐通过第二螺旋加料系统与所述低温沸腾氯化炉连接。

更进一步的技术方案是蜂窝水道滚筒式在线冷渣器设置有闸板组件伸缩节，所述蜂窝水道滚筒式在线冷渣器通过所述闸板组件伸缩节与所述低温沸腾氯化炉连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过实施本发明，实现高温氯化残渣从冷却到返炉控温工艺的连续性和稳定物性，从而实现了整个生产工艺的连续稳定，能够有效的控制炉内反应段温度，不再需要通过停炉来排渣，同时杜绝了冷却氯化残渣供应不及时的现象，从而实现了整个低温氯化工艺的连续性和稳定性，生产效率提高了35％，为中试线生产节省昂贵的氯化残渣堆放的场地费用。

附图说明

图1为本发明一个实施例蜂窝水道滚筒式在线冷渣器的结构示意图。

图2为本发明一个实施例中减速机结构示意图。

图3为本发明一个实施例中冷渣器转子剖面结构示意图。

图4为本发明另一个实施例低温沸腾氯化炉生产系统的结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1至图3所示，根据本发明的一个实施例，本实施例蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，包括机架1、冷渣器转子4和减速机9，冷渣器转子4和减速机9固定在机架1上；减速机通过齿轮5与冷渣器转子连接；冷渣器一端设置有进料塞3，冷渣器另一端设置有出渣塞6；进料塞3连接有闸板组伸缩节2，出渣塞6连接有出渣口10。

优选的，本实施例中冷渣器转子包括蜂窝水冷层11和设置在蜂窝水冷层内部的冷却管道12，冷却管道12是高温颗粒冷却管道，高温氯化残渣等高温颗粒在高温颗粒冷却管道中进行冷却，优选的，冷却管道构成蜂窝状结构；冷渣器转子设置有进水管8和出水管7，进水管和出水管分别与蜂窝水冷层连通，形成循环的水冷却系统。

作为优选的实施方案，冷渣器转子的每相邻两个冷却管道之间设有夹层，夹层与蜂窝水冷层连通。

优选的，蜂窝状结构的冷却管道的中心为实心结构，及位于蜂窝状结构的中心位置的那根冷却管道是实心结构，避免了中心位置冷却管道冷却效果差的缺陷，同时使得蜂窝状结构的冷却管道结构更稳定牢固。

进一步的，作为优选的实施方案，冷渣器转子与水平面呈35度角安置，利用重力效应和气力输送使氯化残渣进入该冷却器，冷却后按8t/h的排渣量输送进入返渣罐，再按照低温沸腾氯化的返渣控温工艺，将冷却后的氯化残渣加入沸腾氯化炉控温以实现稳定连续的氯化残渣在线冷却工艺。

优选的，由于冷却对象高温氯化残渣的温度在550℃～630℃之间，且含有大量氯化物具有较强腐蚀性，本实施例蜂窝水道滚筒式在线冷渣器为抗高温耐腐蚀材质，如英康合金材料制作而成的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，具有很强的耐腐蚀和耐高温性能，冷却后的氯化残渣温度在25℃～35℃。

如图4所示，根据本发明的另一个实施例，本实施例公开一种低温沸腾氯化炉生产系统，它包括原料仓101、低温沸腾氯化炉103、返渣罐102；还包括蜂窝水道滚筒式在线冷渣器106；原料仓101通过第一螺旋加料系统104与低温沸腾氯化炉103连接；低温沸腾氯化炉与蜂窝水道滚筒式在线冷渣器连接；具体的，蜂窝水道滚筒式在线冷渣器设置有闸板组件伸缩节，蜂窝水道滚筒式在线冷渣器通过闸板组件伸缩节与低温沸腾氯化炉原排渣口对接。蜂窝水道滚筒式在线冷渣器与返渣罐连接；具体的，蜂窝水道滚筒式在线冷渣器与返渣罐可通过皮带输送机或管道气力输送实现物料的输送。返渣罐通过第二螺旋加料系统105与低温沸腾氯化炉连接。

具体的，本实施例低温沸腾氯化炉生产系统的生产工艺过程是：当低温沸腾氯化炉在正常生产运行时，首先通过蜂窝水道滚筒式在线冷渣器对出炉高温氯化残渣(温度在550℃～630℃)的冷却，将氯化残渣温度降至25℃～35℃，再将冷却氯化残渣输送进入返渣罐，当炉内反应段的温度在580℃～650℃时，按2t/h的投料量投入低温沸腾氯化炉，在炉内反应段与沸腾原料充分混合，通过热交换吸收大量低温氯化法生产TiCl₄主反应所放出的富余热量，残渣中未完全反应的TiC也能继续参与反应有效的提高了氯化率，同时能够有效控制氯化炉内反应段的温度，使其稳定在600℃～680℃的范围内，避免炉内物料因温度过高出现烧结现象。大量的氯化残渣对存放场地要求严格，给生产运行和环境保护带来了严重的负担，本实施例的应用成功解决了该技术难题。通过实施本实施例，可将低温沸腾氯化炉内反应段温度控制在600℃～680℃之间，在低温沸腾氯化工艺控制下蜂窝水道滚筒式在线冷渣器的排渣量为8t/h，冷却后的氯化残渣通入低温沸腾氯化炉，可满足2t/h的返渣投料量实现在线连续性排渣和返渣工艺操作。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (8)

1.一种蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，其特征在于：包括机架、冷渣器转子和减速机，所述冷渣器转子和减速机固定在所述机架上；所述减速机通过传动机构与所述冷渣器转子连接；所述冷渣器一端设置有进料塞，所述冷渣器另一端设置有出渣塞；所述冷渣器转子包括蜂窝水冷层和设置在所述蜂窝水冷层内部的冷却管道，所述冷却管道构成蜂窝状结构，蜂窝状结构的冷却管道的中心为实心结构；所述冷渣器转子设置有进水管和出水管，所述进水管和出水管分别与所述蜂窝水冷层连通；所述的进料塞连接有闸板组件伸缩节，用于连接低温沸腾氯化炉。

2.根据权利要求1所述的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，其特征在于每相邻两个冷却管道之间设有夹层，所述夹层与所述蜂窝水冷层连通。

3.根据权利要求1所述的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，其特征在于所述的冷渣器转子与水平面形成夹角。

4.根据权利要求3所述的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，其特征在于所述的夹角为35度夹角。

5.根据权利要求1所述的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，其特征在于所述的出料塞连接有出料口，用于连接返渣罐。

6.根据权利要求1所述的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，其特征在于所述的冷渣器转子是抗高温耐腐蚀材料制作而成。

7.根据权利要求6所述的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器，其特征在于所述的冷渣器转子是英康合金材料制作而成。

8.一种低温沸腾氯化炉生产系统，包括原料仓、低温沸腾氯化炉、返渣罐；其特征在于还包括如权利要求1至7中任一项权利要求所述的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器；所述原料仓通过第一螺旋加料系统与所述低温沸腾氯化炉连接；所述低温沸腾氯化炉与所述蜂窝水道滚筒式在线冷渣器连接；所述蜂窝水道滚筒式在线冷渣器与所述返渣罐连接；所述返渣罐通过第二螺旋加料系统与所述低温沸腾氯化炉连接；所述的蜂窝水道滚筒式在线冷渣器设置有闸板组件伸缩节，所述蜂窝水道滚筒式在线冷渣器通过所述闸板组件伸缩节与所述低温沸腾氯化炉连接。