CN105214536B - 一种带喷射器和搅拌装置的混合槽及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海绵钛生产领域，尤其是一种海绵钛生产中用于制备除钒浆液的带喷射器和搅拌装置的混合槽及其使用方法。该混合槽包括槽体、上盖、半侵入式泵机、搅拌器、喷射器Ⅰ、压力管、塞阀、输出阀Ⅰ、环形支架、大法兰盘、环法兰、喷射器法兰、喷射器Ⅱ、输出阀Ⅱ，上盖通过其上的上盖大法兰安装在槽体的大法兰盘上，使上盖固定在槽体上，半侵入式泵机﹑搅拌器通过法兰固定在上盖上，半侵入式泵机﹑搅拌器通过上盖的预留孔伸入槽体，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ安装在压力管和混合槽的槽体之间，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ之间通过压力管连接，槽体安装在环形支架上。本发明技术先进，设备安全可靠，工作效率高，自动化程度高，大大减轻了工人的劳动强度。

Description

一种带喷射器和搅拌装置的混合槽及其使用方法

技术领域

本发明涉及海绵钛生产领域，尤其是一种海绵钛生产中用于制备除钒浆液的带喷射器和搅拌装置的混合槽及其使用方法。

背景技术

在海绵钛生产过程中，通过把液态四氯化钛与液态镁在高温下反应生成钛和氯化镁，反应方程式为：TiCl₄+2Mg＝Ti+2MgCl₂，这一反应中的TiCl₄要求是精制TiCl₄，因为粗制TiCl₄含有许多杂质，这些杂质对于用作制取海绵钛的TiCl₄原料而言，几乎都是程度不同的有害杂质，特别是含氧，钒等杂质元素，例如：VOCl₃﹑TiOCl₂等含有氧元素的杂质，它们被还原后，氧即被钛吸收，相应地增加了海绵钛的硬度。如果原料中含0.2℅VOCl₃杂质，可使海绵钛含氧量增加0.0052℅，使产品的硬度HB增加了4倍。显然必须除去这些杂质，否则用粗制TiCl₄液作原料，只能制取杂质含量为原料中杂质含量4倍的粗海绵钛。因此，在海绵钛生产中有一精制TiCl₄工段，化学法除钒杂质是其中极为重要的环节。粗TiCl₄中的钒杂质主要是VOCl₃和少量的VOCl₄，它们的存在使TiCl₄呈黄色，精制除钒的目的，不仅是为了脱色，而且是为了除氧。化学法除钒一般采用铜除钒和铝粉除钒，原来采用铜除钒，铜对产品不会产生污染，除钒同时还可除去有机物等杂质。但失效铜丝的再生洗涤的操作麻烦，劳动强度大，劳动条件差，并产生含铜废水污染，也不便于从中回收钒，除钒成本高。

现在采用铝粉除钒法取代了原来的铜除钒法，使用高活性的细铝粉，铝粉除钒的实质是TiCl₃除钒。在有AlCl₃为催化剂的的条件下，细铝粉可还原TiCl₄为TiCl₃，采用这种方法制备TiCl₃-AlCl₃-TiCl₄除钒浆液，把这种浆液加入到被净化的TiCl₄中，TiCl₃与溶于TiCl₄中的VOCl₃反应生成VOCl₂沉淀。且AlCl₃可将溶于TiCl₄中的TiOCl₂转化为TiCl₄，反应方程式为：AlCl₃+TiOCl₂＝TiCl₄+AlOCl(沉淀物)。铝粉除钒可将TiCl₄中的TiOCl₂与AlCl₃反应转化为TiCl₄，有利于提高钛的回收率，除钒残渣易于从TiCl₄中分离出来。在此过程中，制备TiCl₃-AlCl₃-TiCl₄除钒浆液是铝粉除钒极为重要的环节，这就需要一种设备来制备除钒浆液。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种带喷射器和搅拌装置的混合槽及其使用方法，用以制备除钒浆液。

本发明的技术方案如下：

一种带喷射器和搅拌装置的混合槽，上盖通过其上的上盖大法兰安装在槽体的大法兰盘上，使上盖固定在槽体上，半侵入式泵机﹑搅拌器通过法兰固定在上盖上，半侵入式泵机﹑搅拌器通过上盖的预留孔伸入槽体，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ安装在压力管和混合槽的槽体之间，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ之间通过压力管连接，槽体安装在环形支架上。

所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，该混合槽包括：槽体、上盖、半侵入式泵机、搅拌器、喷射器Ⅰ、压力管、塞阀、输出阀Ⅰ、环形支架、大法兰盘、环法兰、喷射器法兰、喷射器Ⅱ、输出阀Ⅱ，具体结构如下：

槽体是焊接结构，其上部设有可与上盖连接的大法兰盘；槽体底部侧面设有环法兰，槽体通过环法兰安装在环形支架上；槽体上部侧面通过带管道法兰的管道与带喷射器法兰的喷射器Ⅱ连通，喷射器一端的喷射器法兰与管道法兰通过螺栓连接；喷射器Ⅱ的另一端通过带法兰的压力管、输出阀Ⅱ与喷射器Ⅰ的一端相通，喷射器Ⅱ另一端的喷射器法兰与压力管一端的法兰通过螺栓连接，喷射器Ⅰ上安装排放悬浮液的输出阀Ⅰ，喷射器Ⅱ通过另一喷射器法兰连接安装塞阀，使细铝粉进入槽体。

所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，槽体的下部侧面设有排放法兰，排放法兰与排放除钒浆液管连接成一体，完成除钒浆液的排放。

所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，槽体的底面做成确保完全排出除钒浆液的斜板。

所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，槽体上部侧面设有用于吊装的三个吊耳。

所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，上盖上设有上盖法兰，分别固定半侵入式泵机﹑两个搅拌器，以及连接测压计、液位计、检查口。

所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，半侵入式泵机上设有法兰盘，半侵入式泵机通过法兰盘与上盖法兰用螺栓固定；上盖法兰和法兰盘上穿设有带法兰的连接管，连接管的一端通过压力管与带有输出阀Ⅰ的喷射器Ⅰ连成一体，连接管的另一端与槽体相通；当半侵入式泵机启动时，液体在管道循环，以便制取除钒浆液；两个搅拌器上部设有搅拌器法兰和电机，两个搅拌器下部安装叶片，搅拌器法兰通过螺栓固定在上盖上，用搅拌器对除钒浆液进行规定时间的搅拌。

所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ是由独立部分组成的管道，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ安装在压力管和混合槽的槽体之间，借助喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ在管道内形成负压，以确保向槽体内供给铝粉；喷射器Ⅰ通过压力管、连接管与槽体连接，喷射器Ⅱ分别通过其上的喷射器法兰与塞阀和槽体连接，塞阀与铝粉容器相连。

所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽的使用方法，四氯化钛液体经连接管供给混合槽的槽体，四氯化钛液体供给停止后，开动半侵入式泵机，四氯化钛液体开始沿管道循环，利用喷射器Ⅰ在连接管内形成真空，之后打开铝粉供给阀，将铝粉通过塞阀吸入喷射器Ⅱ内经扩散器进入混合槽的槽体，搅拌器与半侵入式泵机同时启动，对铝粉和四氯化钛液体进行搅拌；铝粉供给停止后，用搅拌器对悬浮液在工艺过程规定的时间内充分进行搅拌；除钒浆液制备结束后，打开输出阀Ⅰ、输出阀Ⅱ经连接管采用半侵入式泵机抽取制备好的除钒浆液，通过混合液出口排出到指定容器中。

本发明的优点及有益效果是：

本发明技术先进，设备安全可靠，工作效率高，自动化程度高，大大减轻了工人的劳动强度。

附图说明

图1是本发明带喷射器和搅拌装置的混合槽的结构示意图。

图2是本发明俯视图。

图3是图1的E-E剖视示意图。

图4是图2的G-G剖视示意图。

图中：1、槽体；2、上盖；3、半侵入式泵机；4、搅拌器；5、喷射器Ⅰ；6、压力管；7、塞阀；8、输出阀Ⅰ；9、环形支架；10、大法兰盘；11、上盖大法兰；12、排放法兰；13、斜板；14、环法兰；15、上盖法兰；16、连接管；17、电机；18、搅拌器法兰；19、叶片；20、喷射器法兰；21、管道法兰；22、法兰盘；23、喷射器Ⅱ；24、输出阀Ⅱ。

具体实施方式

下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。

如图1至图4所示，本发明带喷射器和搅拌装置的混合槽，主要包括：槽体1、上盖2、半侵入式泵机3、搅拌器4、喷射器Ⅰ5、压力管6、塞阀7、输出阀Ⅰ8、环形支架9、大法兰盘10、上盖大法兰11、排放法兰12、斜板13、环法兰14、上盖法兰15、连接管16、电机17、搅拌器法兰18、叶片19、喷射器法兰20、管道法兰21、法兰盘22、喷射器Ⅱ23、输出阀Ⅱ24等，上盖2上的上盖大法兰11与槽体1上的大法兰盘10通过螺栓连接，使上盖2固定在槽体1上，半侵入式泵机3﹑搅拌器4通过法兰固定在上盖2上，半侵入式泵机3﹑搅拌器4通过上盖2的预留孔伸入槽体1，喷射器Ⅰ5、喷射器Ⅱ23安装在压力管6和混合槽的槽体1之间，喷射器Ⅰ5、喷射器Ⅱ23之间通过压力管6连接，槽体1安装在环形支架上，具体结构如下：

槽体1是焊接结构，其上部设有可与上盖2连接的大法兰盘10。槽体1的下部侧面设有排放法兰12，排放法兰12与排放除钒浆液管连接成一体，完成除钒浆液的排放。槽体1的底面做成斜板13，目的是确保完全排出除钒浆液(图3)。槽体1底部侧面设有环法兰14，槽体1通过环法兰14安装在环形支架9上。槽体1上部侧面通过带管道法兰21的管道与带喷射器法兰20的喷射器Ⅱ23连通，喷射器5一端的喷射器法兰20与管道法兰21通过螺栓连接；喷射器Ⅱ23的另一端通过带法兰的压力管6、输出阀Ⅱ24与喷射器Ⅰ5的一端相通，喷射器Ⅱ23另一端的喷射器法兰20与压力管6一端的法兰通过螺栓连接，喷射器Ⅰ5上安装排放悬浮液的输出阀Ⅰ8，喷射器Ⅱ23通过另一喷射器法兰20连接安装塞阀7，使细铝粉进入槽体1(图2、图4)。槽体1上部侧面设有三个吊耳，目的是用于吊装。

上盖2通过其上的上盖大法兰11安装在槽体1上，上盖2上设有上盖法兰15，分别固定半侵入式泵机3﹑两个搅拌器4，以及连接测压计H、液位计J、检查口K。半侵入式泵机3上设有法兰盘22，半侵入式泵机3通过法兰盘22与上盖法兰15用螺栓固定。上盖法兰15和法兰盘22上穿设有带法兰的连接管16，连接管16的一端通过压力管6与带有输出阀Ⅰ8的喷射器Ⅰ5连成一体，连接管16的另一端与槽体1相通。当半侵入式泵机3启动时，液体在管道循环，以便制取除钒浆液。两个搅拌器4上部设有搅拌器法兰18和电机17，两个搅拌器4下部安装叶片19，搅拌器法兰18通过螺栓固定在上盖2上，用搅拌器4对除钒浆液进行规定时间的搅拌。

喷射器Ⅰ5、喷射器Ⅱ23是由独立部分组成的管道，喷射器Ⅰ5、喷射器Ⅱ23安装在压力管6和混合槽的槽体1之间，借助喷射器Ⅰ5、喷射器Ⅱ23可以在管道内形成负压，以确保向槽体1内供给铝粉。喷射器Ⅰ5通过压力管6、连接管16与槽体1连接，喷射器Ⅱ23分别通过其上的喷射器法兰20与塞阀7和槽体1连接，塞阀7与铝粉容器相连。

如图1至图4所示，A代表连接管，其作用是使四氯化钛液体进入混合槽(四氯化钛液体进口)。A2代表悬浮液排放阀(输出阀Ⅰ8)，其作用是控制悬浮液排放。B代表连接管，其作用是排放悬浮液经过的管道。B2代表铝粉供给阀(塞阀7)，其作用是利用喷射器管道内形成负压以确保向槽体1内供给铝粉。G代表混合液出口，其作用是把混合液排放到指定地方。H代表测压计，其作用是用于测量混合槽内压力。J代表测位计，其作用是测量混合槽内液面高度。K代表检修口，其作用是检修时用。

本发明的工作原理是：

四氯化钛液体经连接管A供给混合槽的槽体1，四氯化钛液体供给停止后，开动半侵入式泵机3，四氯化钛液体开始沿管道循环，利用喷射器Ⅰ5在连接管B内形成真空，之后打开铝粉供给阀，将铝粉通过塞阀7吸入喷射器Ⅱ23内经扩散器进入混合槽的槽体1，搅拌器4与半侵入式泵机3同时启动，对铝粉和四氯化钛液体进行搅拌。铝粉供给停止后，用搅拌器4对悬浮液在工艺过程规定的时间内充分进行搅拌。除钒浆液制备结束后，打开输出阀Ⅰ8、输出阀Ⅱ24经连接管16采用半侵入式泵机3抽取制备好的除钒浆液，通过混合液出口(G口)排出到指定容器中。

Claims (8)

1.一种带喷射器和搅拌装置的混合槽，其特征在于，该混合槽包括：槽体、上盖、半侵入式泵机、搅拌器、喷射器Ⅰ、压力管、塞阀、输出阀Ⅰ、环形支架、大法兰盘、环法兰、喷射器法兰、喷射器Ⅱ、输出阀Ⅱ，上盖通过其上的上盖大法兰安装在槽体的大法兰盘上，使上盖固定在槽体上，半侵入式泵机﹑搅拌器通过法兰固定在上盖上，半侵入式泵机﹑搅拌器通过上盖的预留孔伸入槽体，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ安装在压力管和混合槽的槽体之间，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ之间通过压力管连接，槽体安装在环形支架上，具体结构如下：

槽体是焊接结构，其上部设有可与上盖连接的大法兰盘；槽体底部侧面设有环法兰，槽体通过环法兰安装在环形支架上；槽体上部侧面通过带管道法兰的管道与带喷射器法兰的喷射器Ⅱ连通，喷射器一端的喷射器法兰与管道法兰通过螺栓连接；喷射器Ⅱ的另一端通过带法兰的压力管、输出阀Ⅱ与喷射器Ⅰ的一端相通，喷射器Ⅱ另一端的喷射器法兰与压力管一端的法兰通过螺栓连接，喷射器Ⅰ上安装排放悬浮液的输出阀Ⅰ，喷射器Ⅱ通过另一喷射器法兰连接安装塞阀，使细铝粉进入槽体。

2.按照权利要求1所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，其特征在于，槽体的下部侧面设有排放法兰，排放法兰与排放除钒浆液管连接成一体，完成除钒浆液的排放。

3.按照权利要求1所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，其特征在于，槽体的底面做成确保完全排出除钒浆液的斜板。

4.按照权利要求1所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，其特征在于，槽体上部侧面设有用于吊装的三个吊耳。

5.按照权利要求1所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，其特征在于，上盖上设有上盖法兰，分别固定半侵入式泵机﹑两个搅拌器，以及连接测压计、液位计、检查口。

6.按照权利要求5所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，其特征在于，半侵入式泵机上设有法兰盘，半侵入式泵机通过法兰盘与上盖法兰用螺栓固定；上盖法兰和法兰盘上穿设有带法兰的连接管，连接管的一端通过压力管与带有输出阀Ⅰ的喷射器Ⅰ连成一体，连接管的另一端与槽体相通；当半侵入式泵机启动时，液体在管道循环，以便制取除钒浆液；两个搅拌器上部设有搅拌器法兰和电机，两个搅拌器下部安装叶片，搅拌器法兰通过螺栓固定在上盖上，用搅拌器对除钒浆液进行规定时间的搅拌。

7.按照权利要求1所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽，其特征在于，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ是由独立部分组成的管道，喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ安装在压力管和混合槽的槽体之间，借助喷射器Ⅰ、喷射器Ⅱ在管道内形成负压，以确保向槽体内供给铝粉；喷射器Ⅰ通过压力管、连接管与槽体连接，喷射器Ⅱ分别通过其上的喷射器法兰与塞阀和槽体连接，塞阀与铝粉容器相连。

8.一种权利要求1所述的带喷射器和搅拌装置的混合槽的使用方法，其特征在于，四氯化钛液体经连接管供给混合槽的槽体，四氯化钛液体供给停止后，开动半侵入式泵机，四氯化钛液体开始沿管道循环，利用喷射器Ⅰ在连接管内形成真空，之后打开铝粉供给阀，将铝粉通过塞阀吸入喷射器Ⅱ内经扩散器进入混合槽的槽体，搅拌器与半侵入式泵机同时启动，对铝粉和四氯化钛液体进行搅拌；铝粉供给停止后，用搅拌器对悬浮液在工艺过程规定的时间内充分进行搅拌；除钒浆液制备结束后，打开输出阀Ⅰ、输出阀Ⅱ经连接管采用半侵入式泵机抽取制备好的除钒浆液，通过混合液出口排出到指定容器中。