CN107586972A - 一种镁法生产海绵钛的还原装置 - Google Patents

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刘靖
文锐
周辉良
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Abstract

本发明公开的一种镁法生产海绵钛的还原装置，包括反应器，反应器开口处盖接有上盖，上盖上设置有四氯化钛加料管，反应器内设置有氯化镁管，氯化镁管沿反应器底部内壁向上延伸并从反应器上部侧壁伸出。能改善四氯化钛与氯化镁之间的传质条件，更有利于反应的进行，并且能加快反应器内部的散热，避免形成硬心产品，提高海绵钛的产品质量。

Description

一种镁法生产海绵钛的还原装置
技术领域
本发明属于海绵钛还原反应器技术领域，涉及一种镁法生产海绵钛的还原装置。
背景技术
目前国内外工业生产海绵钛均采用镁还原四氯化钛方法，在还原蒸馏工序中，多数采用倒“U”型联合炉反应器生产，从反应炉顶端中心加料，其优点是单炉产量大，合格率高，能耗低。
现有的镁还原四氯化钛方法采用的还原装置，容易出现上盖工艺孔处的焊缝裂开，造成上盖漏气，使蒸馏阶段反应器内进气；并且加入到反应器内的液态四氯化钛在反应器中心部位与液态的金属镁反生剧烈反应，强烈的还原反应产生的热量聚集在反应器中心，热量不能及时传递，传热条件恶化，导致反应器内部温度过高，影响加料速度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁法生产海绵钛的还原装置，能使上盖在高温下不易变形，防止焊缝开裂。
本发明所采用的技术方案是，一种镁法生产海绵钛的还原装置，包括反应器，反应器开口处盖接有上盖，上盖上设置有四氯化钛加料管，反应器内设置有氯化镁管，氯化镁管沿反应器底部内壁向上延伸并从反应器上部侧壁伸出。
本发明的特点还在于，
上盖底部固接有环板，环板底部固接有底板，上盖、环板及底板形成腔体，腔体内设置有多块筋板，腔体与筋板的缝隙内填充有耐高温材料。
多块筋板在腔体内呈放射状均匀排列。
四氯化钛加料管包括文丘里管，文丘里管中部设置有上粗下细的锥形管，锥形管上端连接有进料管，锥形管下端连接出料管，进料管和出料管均位于文丘里管内部，进料管上端连接有加料管，出料管下端连接在上盖上。
进料管内径大于出料管内径。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明的还原装置，在腔体内设置筋板，不仅能使上盖在高温下不易变形，防止焊缝开裂，避免漏气，确保还原装置具有良好的密封性，还能延长上盖的使用寿命，降低生产成本；
(2)本发明的还原装置，能改善四氯化钛与氯化镁之间的传质条件，更有利于反应的进行，并且能加快反应器内部的散热，避免形成硬心产品，提高海绵钛的产品质量。
附图说明
图1是本发明一种镁法生产海绵钛的还原装置的结构图；
图2是本发明一种镁法生产海绵钛的还原装置内上盖的结构图；
图3是本发明一种镁法生产海绵钛的还原装置内四氯化钛加料管的结构图。
图中，1.反应器，2.上盖，3.四氯化钛加料管，4.氯化镁管，5.环板，6.底板，7.腔体，8.筋板，9.文丘里管，10.锥形管，11.进料管，12.出料管，13.加料管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种镁法生产海绵钛的还原装置，如图1所示，包括反应器1，反应器1开口处盖接有上盖2，如图2所示，上盖2底部固接有环板5，环板5底部固接有底板6，上盖2、环板5及底板6形成腔体7，腔体7内设置有多块筋板8，多块筋板8在腔体7内呈放射状均匀排列，多块筋板8组成的支撑结构能提高上盖2的承压能力；腔体7与筋板8的缝隙内填充有耐高温材料。使上盖2在高温下不易变形，防止焊缝开裂，避免本发明的还原装置漏气，确保本发明的还原装置具有良好的密封性；还能延长上盖2的使用寿命，降低生产成本；
如图3所示，上盖2上设置有四氯化钛加料管3，上盖2与四氯化钛加料管3的连接有设置有密封垫；四氯化钛加料管3包括文丘里管9，文丘里管9中部设置有上粗下细的锥形管10，锥形管10上端连接有进料管11，锥形管10下端连接出料管12，进料管11和出料管12均置于文丘里管9内部，进料管11上端连接有加料管13，出料管12下端连接在上盖2上，且进料管11内径大于出料管12的内径；
反应器1内设置有氯化镁管4，氯化镁管4沿反应器1底部内壁向上延伸并从反应器1上部侧壁伸出，这样能避免氯化镁管4漏裂时，氯化镁对加热炉的损害。
优选的，进料管11内径为12cm，出料管内径为10cm。
优选的，在腔体7内每个100°～120°设置一块筋板8。
本发明一种镁法生产海绵钛的还原装置的工作原理如下：
使用时，先将氯化镁溶液从氯化镁管4注入反应器1中，再将液相四氯化钛从加料管13进入四氯化钛加料管3，液相四氯化钛进入反应器1中因高温迅速气化，未气化的高速液相四氯化钛对反应器1中的内部氯化镁进行冲击，冲击造成的液态波从液相四氯化钛与氯化镁的接触点向周围传播，在这个过程中对整个反应器1内的氯化镁进行均匀搅动。
通过以上方式，本发明的还原装置，在腔体7内设置筋板8，不仅能使上盖2在高温下不易变形，防止焊缝开裂，避免漏气，确保还原装置具有良好的密封性，还能延长上盖2的使用寿命，降低生产成本；本发明的还原装置，能改善四氯化钛与氯化镁之间的传质条件，更有利于反应的进行，并且能加快反应器1内部的散热，避免形成硬心产品，提高海绵钛的产品质量。

Claims (5)

1.一种镁法生产海绵钛的还原装置，其特征在于，包括反应器(1)，所述反应器(1)开口处盖接有上盖(2)，所述上盖(2)上设置有四氯化钛加料管(3)，所述反应器(1)内设置有氯化镁管(4)，所述氯化镁管(4)沿反应器(1)底部内壁向上延伸并从反应器(1)上部侧壁伸出。
2.如权利要求1所述的一种镁法生产海绵钛的还原装置，其特征在于，所述上盖(2)底部固接有环板(5)，所述环板(5)底部固接有底板(6)，所述上盖(2)、环板(5)及底板(6)形成腔体(7)，所述腔体(7)内设置有多块筋板(8)，所述腔体(7)与筋板(8)的缝隙内填充有耐高温材料。
3.如权利要求2所述的一种镁法生产海绵钛的还原装置，其特征在于，多块所述筋板(8)在腔体(7)内呈放射状均匀排列。
4.如权利要求1所述的一种镁法生产海绵钛的还原装置，其特征在于，所述四氯化钛加料管(3)包括文丘里管(9)，所述文丘里管(9)中部设置有上粗下细的锥形管(10)，所述锥形管(10)上端连接有进料管(11)，所述锥形管(10)下端连接出料管(12)，所述进料管(11)和出料管(12)均位于文丘里管(9)内部，所述进料管(11)上端连接有加料管(13)，所述出料管(12)下端连接在上盖(2)上。
5.如权利要求4所述的一种镁法生产海绵钛的还原装置，其特征在于，所述进料管(11)内径大于出料管(12)内径。
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