CN110760698A - 一种用于海绵钛还原蒸馏的维护简便的反应器 - Google Patents

Abstract

一种用于海绵钛还原蒸馏的维护简便的反应器，在反应器本体上设有氯化镁排放口，排氯化镁组件包括排氯化镁外管、膨胀节、外法兰、中法兰和排氯化镁内管，排氯化镁外管的中部连接有膨胀节，排氯化镁外管的一端与外法兰焊接，排氯化镁外管的另一端与氯化镁排放口焊接，排氯化镁内管由一体弯制成型的横管和竖管组成，横管的端部从外法兰伸出后与中法兰焊接，中法兰与外法兰双法兰配合，该结构能够避免反应器在使用过程中更换排氯化镁管时对排氯化镁管与反应器之间的反复焊接，提高更换排氯化镁管的效率，最大限度降低更换过程中对反应器本体结构的焊接，增加反应器的使用寿命，总体设计结构更加符合材料变形和使用的规律。

Description

一种用于海绵钛还原蒸馏的维护简便的反应器

技术领域

本发明属于海绵钛冶金领域，具体说的是一种用于海绵钛还原蒸馏的维护简便的反应器。

背景技术

现有的海绵钛还原蒸馏工艺中需要使用反应器，该反应器筒体有单层结构或双层结构，材质有碳钢或不锈钢。海绵钛还原蒸馏工艺必须经历高温和负压的过程。蒸馏过程中，反应器需要在高温下将内部抽真空才能进行蒸馏操作。反应器内部一般都有排氯化镁管，将还原阶段产生的氯化镁通过氯化镁管道排出反应器。

现有的反应器设计结构在使用过程中，反应器内部的氯化镁管为消耗品，一般使用几次以后，排氯化镁管道就因为使用过程中熔盐的冲刷、内部的渗钛和剥落，逐渐减薄导致泄露或者因为排氯化镁管与反应器的焊接处，因为冷热疲劳，逐渐产生泄露。

专利号“201020630088.2”的实用新型专利“一种海绵钛还原蒸馏反应器”，公开了一种海绵钛生产用还原蒸馏反应器，具有倒U型结构，上法兰，下法兰，在反应器内壁上焊接有排氯化镁管。这种结构就是上文所述的氯化镁管结构。在使用过程中，每使用几次就需要更换氯化镁管。对于该文献中公开的技术方案，反应器壁为双层结构，更换一次排氯化镁管比较麻烦，需要将排氯化镁管道割开，然后重新与反应器内部和外侧支撑板进行焊接，费时费事。

专利号“200510003231.9”的发明专利“生产海绵钛的反应器”公开了与上述专利类似的“U”型反应器结构，在该专利中也提出了使用过程中，焊接在内部的氯化镁管容易破裂的问题。该专利的重点是将排氯化镁管从反应器外部转移到了反应器内部。这种发明有效的避免了生产事故的发生，但无法解决反应器内部的氯化镁管与反应器壁焊接的问题。

专利号“200910231416.9”的发明专利中，也公开了这种“U”型反应器，也提及到排氯化镁管采用破分式焊接导致焊缝特别长，在生产过程中极易开裂影响氯化镁的导出，同时增加了维修成本和劳动强度。

专利号“201010298576.2”的发明专利“一种用于制取海绵钛的反应器氯化镁管制作方法”中，公开了改善海绵钛生产用“U”型反应器的排氯化镁管横管焊缝破裂的方法，该发明专利的核心工艺方法是在“U”型反应器排氯化镁管的结构中，增加一个排氯化镁管横管的内管，一端焊接，另一端可以自由伸缩。该结构在使用过程中，依然无法避免氯化镁管竖管与反应器和横管之间的焊接问题。使用过程中，反应器壁与上下法兰筒体之间的热应力依然无法避免，从结构上分析，也无法解决本质的问题。

现有技术和以上四个专利中提到的排氯化镁管的结构，使用一段时间后，就需要更换该氯化镁管，更换的过程要把该氯化镁竖管和横管切割下来，然后重新进行焊接。这种重复的焊接对氯化镁管出反应器的位置非常不利，需要反复的焊接，更换工作量大，而且对反应器的质量有较大的影响，重复焊接的位置容易泄露，而一旦泄露，就需要停炉进行维修。

发明内容

为克服上述排氯化镁管维护难度大，工作量大，排氯化镁管与反应器需要反复焊接的问题，本发明提供了一种结构合理，工艺合理，排氯化镁管维护简易，操作简单的设计结构，该结构能够避免反应器在使用过程中更换排氯化镁管时对排氯化镁管与反应器之间的反复焊接，提高更换排氯化镁管的效率，最大限度降低更换过程中对反应器本体结构的焊接，增加反应器的使用寿命，总体设计结构更加符合材料变形和使用的规律。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种用于海绵钛还原蒸馏的维护简便的反应器，设有反应器本体，在反应器本体上设有氯化镁排放口，在氯化镁排放口处设有排氯化镁组件，所述的排氯化镁组件包括排氯化镁外管、膨胀节、外法兰、中法兰和排氯化镁内管，排氯化镁外管的中部连接有膨胀节，排氯化镁外管的一端与外法兰焊接，排氯化镁外管的另一端与氯化镁排放口焊接，排氯化镁内管由一体弯制成型的横管和竖管组成，竖管设置在反应器本体内，横管伸入排氯化镁外管后，横管的端部从外法兰伸出后与中法兰焊接，中法兰与外法兰双法兰配合，在与外部接管连接时，通过法兰螺栓连接，形成有效的静密封。

本发明有益效果是：排氯化镁外管与反应器本体一体焊接成型，与外法兰之间设计膨胀节补偿热应力，该排氯化镁外管与反应器同寿命。使用过程不需要二次焊接。

排氯化镁内管与反应器本体不焊接，仅在横管的端部处与中法兰焊接，当排氯化镁内管到寿命时，排氯化镁内管直接从横管与竖管相接位置隔断取出，更换的排氯化镁内管弯制成型后，从反应器本体内部将横管穿过排氯化镁外管，与中法兰焊接即可。

采用该设计方案，可以将目前在用的反应器的维护时间降低50%，使用过程中的所有维护不涉及反应器壁本体的焊接，焊接工作量减小90%以上，焊接难度大大降低。

本技术方案对现行的氯化法生产海绵钛还原蒸馏工艺效果明显。能够显著提高反应器的寿命，降低维护难度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1、反应器本体，2、大法兰，3、膨胀节，4、排氯化镁外管，5、外法兰，6、中法兰，7、横管，8、氯化镁排放口，9、竖管。

具体实施方式

如图1所示，一种用于海绵钛还原蒸馏的维护简便的反应器，设有反应器本体1，在反应器本体1上设有氯化镁排放口8，在氯化镁排放口8处设有排氯化镁组件，所述的排氯化镁组件包括排氯化镁外管4、膨胀节3、外法兰5、中法兰6和排氯化镁内管，排氯化镁外管4的中部连接有膨胀节3，膨胀节3的波数可根据需要补偿的热应力量选择相应的波数，排氯化镁外管4的一端与外法兰5焊接，排氯化镁外管4的另一端与氯化镁排放口8焊接，保证了密封，排氯化镁内管由一体弯制成型的横管7和竖管9组成，排氯化镁内管的外径略小于排氯化镁外管的内径大小，竖管9设置在反应器本体1内，竖管9的中心线与反应器本体的轴线方向一致，能够更好的接收待排出的氯化镁，横管7伸入排氯化镁外管4后，横管7的端部从外法兰5伸出后与中法兰6焊接，中法兰6与外法兰5双法兰配合设置，中法兰6和外法兰5与外接的对接法兰进行双重密封，更有更好的密封传输效果，而不需要对中法兰进行螺栓固定。

如图1所示，本发明的反应器的排氯化镁外管部分，采用直径110mm厚度为10mm的外管，在反应器本体与外法兰之间增加5mm厚膨胀节，膨胀节与两端的排氯化镁外管采用焊接方式连接，以降低使用过程中频繁升降温管道的热胀冷缩应力。在反应器生产过程中，将排氯化镁外管与反应器本体和外法兰直接满焊到位。然后采用直径73mm排氯化镁内管弯制成型后，从反应器本体内部穿入到排氯化镁外管中，端部从外法兰部位伸出，与中法兰进行焊接。反应器本体安装到工位上以后，外法兰通过中法兰与外部对接法兰连接并达到密封作用。

使用上一段时间后，要更换排氯化镁内管，此时打开反应器本体，从排氯化镁内管竖管和横管的弯管部切割开，横管部分直接与中法兰一起取出，竖管部分从反应器本体内部取出，重新安装新管即可。

该更换过程中，不涉及与反应器本体壁的焊接，有效减少了维修更换的难度，降低了工作强度，同时避免了与氯化镁排放口的频繁焊接，也有效的提高了反应器的使用寿命。

Claims (1)

1.一种用于海绵钛还原蒸馏的维护简便的反应器，其特征在于：设有反应器本体（1），在反应器本体（1）上设有氯化镁排放口（8），在氯化镁排放口（8）处设有排氯化镁组件，所述的排氯化镁组件包括排氯化镁外管（4）、膨胀节（3）、外法兰（5）、中法兰（6）和排氯化镁内管，排氯化镁外管（4）的中部连接有膨胀节（3），排氯化镁外管（4）的一端与外法兰（5）焊接，排氯化镁外管（4）的另一端与氯化镁排放口（8）焊接，排氯化镁内管由一体弯制成型的横管（7）和竖管（9）组成，竖管（9）设置在反应器本体（1）内，横管（7）伸入排氯化镁外管（4）后，横管（7）的端部从外法兰（5）伸出后与中法兰（6）焊接，中法兰（6）与外法兰（5）双法兰配合，在与外部接管时,通过法兰螺栓连接形成静密封。