CN111020229A - 海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，包括钢制电炉炉壳，炉壳上部的上、下两套法兰之间设置强制循环冷却水套，上法兰上面设置一圈环形凸台和外测设置一圈环形凹槽；炉壳内壁设保温层；在电炉上段保温层内设置多排环形进风风道和一或多排环形出风通道，保温层内环形进风风道至电炉内沿圆周均匀设置多个进风口和多个出风口；环形进风风道的总进风管连接变频风机及排气烟囱；炉内保温层内侧设置分别设热电偶测温装置的多区电阻加热丝或带；在电炉炉壳内周中下部设置圆周方向多根内向防撞柱；在环形出风风道的下沿设置一圈环形挡风板。具有降低能耗，提高生产效率，延长寿命，降低生产成本高，提高海绵钛优等品率的优点。

Description

海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉

技术领域

本发明涉及一种海绵钛生产用还原蒸馏电炉，特别是涉及一种海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉。

背景技术

现有海绵钛工业生产方法一般都是采用克劳尔法，即用金属镁还原四氯化钛生产海绵钛。克劳尔法海绵钛生产主要包括还原过程和蒸馏过程。在还原过程中，在先将反应容器放入电炉，往反应器中一次性加入一定量熔融金属镁或镁锭，通过电炉将反应器中金属镁加热至800℃至900℃直至全部熔化。再向反应器中连续加入四氯化钛液体，四氯化钛与金属镁在液面上反应生成金属钛微晶颗粒和氯化镁液体。金属钛微晶颗粒和氯化镁液体的密度比液镁的密度大，生成的金属钛微晶颗粒下层中反应器底部的托盘上逐步堆积成柱状海绵钛（钛坨），另外，生成氯化镁液体下沉到反应器底部托盘以下，通过直通到底部的氯化镁管，间歇从反应器排出。还原反应液面控制在反应器高度一定范围（反应段），由于还原反应为强放热反应，一般通过向反应器外壁的反应段鼓风，以冷却反应器外壁将反应热带出，并控制反应器内反应温度。当反应器内海绵钛生成量达到设定量后，需要停止加四氯化钛，结束还原。由于生成的海绵钛中包含未反应的镁和反应生成物的氯化镁，需要通过蒸馏方式将其中金属和氯化镁分离出来，即蒸馏过程。在蒸馏过程中，需要通过电炉将反应器加入到900℃至1050℃，通过对反应器抽真空将蒸发分离金属镁和氯化镁。

因此，电炉在海绵钛生产中是一个关键设备，是直接影响海绵钛生产成本及品质的关键，现有海绵钛生产用电炉存在单位海绵钛能耗高、电炉使用寿命短、海绵钛生产效率低、生产成本高、海绵钛优等品率低等问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉。

为实现上述目的，本发明海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉包括钢制电炉炉壳，炉壳上部设置上、下两套法兰，上、下两套法兰之间设置强制循环冷却水套，上法兰上面内侧或中部设置一圈环形凸台，环形凸台外测设置一圈环形凹槽；炉壳内壁设置铝硅酸盐保温棉保温层；在电炉上段保温层内设置多排环形进风风道和一或多排环形出风通道，保温层内环形进风风道至电炉内沿圆周均匀设置多个进风口，环形出风风道至电炉内沿圆周均匀设置多个出风口；环形进风风道的总进风管连接变频风机；环形出风风道的总出风管连接排气烟囱；炉内保温层内侧设置多区电阻加热丝或带，每区设置一组热电偶测温装置；在电炉炉壳内周中下部设置圆周方向多根内向防撞柱；在环形出风风道的下沿设置一排环形挡风板。多区电阻加热丝或带为四区，四区电阻加热丝或带分别独立控温。在电炉炉壳内周中下部设置圆周方向三根内向防撞柱。在还原反应放热阶段，采用向反应段鼓入冷却风方式带走反应生产的热量，以控制反应温度。由于在电炉内的反应器壁的轴向应力由下到上越来越大，风量方式采用上进下出冷却方式，可以使反应器的上部反应段外壁温度由下到上越来越小，可以有效降低高温条件下的反应器壁因蠕变应力导致反应器拉长、变薄，延长反应器使用寿命。为有效控制电炉内不同高度的温度，需将电炉分为多个独立控制的加热控温区，但是加热控温区越多，接线柱及热电偶要求越多，会导致电炉抽反真空时，漏气点越多；同时，电缆、接线柱及热电偶投资越大。一般选择4～5个独立加热控温区为优，更优选四区电阻丝加热带。在电炉内的中下部位（距炉口法兰3500～4500mm距离）设置3个防撞柱，防撞柱沿圆周方向均匀焊接在电炉炉壳内壁上。防撞柱直径选择Φ40～60mm为优，防撞柱的端头径向突出电阻带或丝的距离为50～150mm为优。这种结构，可以防止反应器在吊入、打出反应器操作过程中，对电阻丝或带及保温层的碰撞，造成电阻丝/带和保温层损坏。可以有效降低海绵钛的单位能耗，提高生产效率，延长电炉寿命，降低生产成本高，提高海绵钛优等品率。

四区电阻加热丝或带分别独立控温。炉壳外周设置加强筋，所述加强筋为径向焊加强筋或者径向和周向焊加强筋。电炉钢制炉壳的外壁的径向焊有加强筋，可以在减少炉壳厚度的情况下，可以有效保证支撑50吨以上荷载反应器的强度；同时，电炉钢制炉壳的外壁圆周方向焊有加强筋，可以有效防止证真空条件下变形。加强筋可以选用（30～50）mm×（30～50）mm的槽钢、工字钢或角钢均可。这种结构，可以降低电炉钢制炉壳的制造成本。

作为优化，电炉炉壳上法兰环形凹槽内放置高于环形凸台的环形真空橡胶垫，并与反应器法兰形成密封结构。环形真空橡胶垫的厚度大于环形凸台高度10-20mm。电炉炉壳上法兰上面的内侧或中部设置一圈环形凸台，凸台外测设置一圈环形凹槽。环形凹槽内放置环形真空橡胶垫，并与反应器法兰形成密封结构，主要用于在蒸馏阶段对反应器与电炉之间的空间抽反真空，放置反应器在蒸馏抽空过程中变形，延长反应器使用寿命。环形凸台的主要作用，一方面，可以隔离电炉内高温对真空橡胶垫辐射，防止橡胶垫烧坏；另一方面，可以支撑反应器重量，防止橡胶垫被压裂，特别是适用于总重达到50吨以上的大型反应器。根据所选用橡胶垫弹性情况，确定环形真空橡胶垫的厚度高于环形凸台的高差，高差一般选择10-20mm为优，这样，反应器的重量主要由凸台支撑，而不是由橡胶垫支撑。这种结构可以减少橡胶垫的截面尺寸，同时真空橡胶垫可以反复多次使用，可以大大降低生产成本。炉壳上、下法兰之间的冷却水套，主要用于对上法兰的冷却，以保护上述真空橡胶垫。

作为优化，电炉炉壳内壁保温层材质为耐1200℃～1300℃高温的铝硅酸盐保温棉，厚度为250～500mm。电炉炉壳内壁保温层材质选用耐1200℃～1300℃高温的铝硅酸盐保温棉，与其它保温材料如保温砖相比，铝硅酸盐保温棉热熔较小，电炉升温及降温较快，可以缩短单炉海绵钛生产周期和检修周期，提高生产效率。根据所选保温棉的导热率确定保温层的厚度，一般选择260～400mm厚度为优，以保证电炉炉壳外壁与外界温差小于20℃，可以降低蒸馏阶段电炉加热的热量损失，降低能耗。

作为优化，电炉上段保温层内为上下两排环形进风风道，之间距离为500-800mm；环形出风风道为一排，下排环形进风风道与环形出风风道之间距离为500-800mm。两排环形进风带之间距离需根据每次加四氯化钛、排氯化镁的量导致液面波动的高度确定，一般选择500～800mm为优。下部环形出风带与两排环形进风带的下排环形进风带之间距离也是需根据每次加四氯化钛、排氯化镁的量导致液面波动的高度确定，一般选择500～800mm为优。

作为优化，保温层内每排环形进风风道至电炉内沿圆周均匀设置8～10个进风口，环形出风风道至电炉内沿圆周均匀设置12～14个出风口；出风口的总截面积为进风口的总截面积的2～2.5倍。由于在还原反应阶段，四氯化钛连续加入，生成的氯化镁间歇排出，反应液面放热段高度会周期性的升高和降低，为有效控制反应液面的温度，需在电炉内的不同高度圆周方向设置多排冷却风的环形进风带，一般设置两排环形进风带为优。每排进风带至电炉内沿圆周均匀设置多个进风口，一般设置8～10个为优。下部环形出风带采用1排为优。每排出风带至电炉内沿圆周均匀设置多个出风口，一般设置12～14个为优。由于冷却风的进出口温差为350℃～550℃，出口气体膨胀2～3倍。因此，要求出风带至电炉内的出风口的总截面积比一排进风口的总截面积大2～3倍，否则会增大风机的出口风压，增加风机功率，提高能耗。一般选择出风口的总截面积是一排进风口的总截面积的2～2.5倍为优。

作为优化，通过与上下两排总进风管汇总到一台电动气体分配器，电动气体分配器的进口连接一台变频风机，变频风机、电动气体分配器与电炉内反应段的热电偶连锁自动控制电炉内反应段的温度，温度控温精度为±2℃。变频风机、电动气体分配器与电炉内反应段的热电偶连锁自动控制电炉内反应器的反应段不同高度的温度，温度控温精度为±2℃。可以有效控制海绵钛的空隙率，防止烧结闭孔，缩短蒸馏阶段时间，提高生成效率，降低蒸馏过程的能耗。

作为优化，通过调整电炉内冷却风的上进下出冷却方式和热电偶连锁自动控制加热，将电炉内反应段温度控制精度在±2℃。电炉每个加热控温区的电阻加热丝或带采用星形连接方式，并连接调功器（可控硅），并与每区热电偶连锁自动控制电炉内温度，采用调功供电方式，温度控温精度为±2℃。这样自控方式，可以在保证钛坨不形成钛铁合金（合金化温度1080℃）前提下，尽量提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间，提高生产效率，同时可以降低蒸馏过程的电炉加热系统及真空系统的能耗。

作为优化，电阻加热丝或带的材质为耐高温的铁铬铝合金或镍铬合金材质，并采用调功器与电炉内热电偶连锁自动控制电炉内温度，温度控温精度为±2℃。电阻加热丝/带的材质为耐1200℃～1300℃高温的铁铬铝合金或镍铬合金材质，一般选择价格便宜的铁铬铝合金电阻带为优。电阻加热丝或带的表面负荷是影响其寿命的关键因素，表面负荷越小，寿命越长，但是消耗材料越多，且难以布置。一般选择电阻丝或带的表面负荷为2～3W/cm2为优。

作为优化，电炉的防撞柱材质为耐高温抗氧化的合金锻件，直径Φ40～60mm，径向突出电阻带或丝50～150mm的距离。径向突出电阻带或丝50～150mm的距离也就是防撞柱内端与电阻带或丝内表面的距离为50～150mm。

作为优化，电炉中的环形挡风板为耐高温抗氧化金属板材质，内沿与反应器外壁的距离为30～50mm。环形挡风板厚度为20～30mm。内沿与反应器外壁的距离是环形挡风板内周沿与吊入的反应器外周壁之间的距离。

采用本发明海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉工业化生产海绵钛具有效降低海绵钛的单位能耗，提高生产效率，延长电炉寿命，降低生产成本高，提高海绵钛优等品率的优点。

附图说明

图1和图2是本发明海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉的结构示意图。图3是图2中A部放大示意图。图中：1、电炉炉壳， 2、保温层，3、电阻带或丝，4、接线柱，5、防撞柱，6、环形挡风板，7、热电偶，8、上法兰，81、上法兰环形凹槽，82、上法兰环形凸台，9、下法兰，10、法兰冷却水套，20、上排总进风管及环形进风带，21、炉内上进风口，30、下排总进风管及环形进风带，31、炉内下进风口，40、总出风管及环形出风带，41、炉内出风口。

具体实施方式

本发明海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉包括钢制电炉炉壳，炉壳上部设置上、下两套法兰，上、下两套法兰之间设置强制循环冷却水套，上法兰上面中部（或内侧）设置一圈环形凸台，环形凸台外测设置一环形凹槽；炉壳内壁设置铝硅酸盐保温棉保温层；在电炉上段保温层内设置多排环形进风风道和一或多排环形出风通道，保温层内环形进风风道至电炉内沿圆周均匀设置多个进风口，环形出风风道至电炉内沿圆周均匀设置多个出风口；环形进风风道的总进风管连接变频风机；环形出风风道的总出风管连接排气烟囱；炉内保温层内侧设置多区电阻加热丝或带，每区设置一组热电偶测温装置；在电炉内周中下部设置圆周方向多根内向防撞柱；在环形出风风道的下沿设置一圈环形挡风板。在电炉炉壳内周中下部设置圆周方向三根防撞柱。在还原反应放热阶段，采用向反应段鼓入冷却风方式带走反应生产的热量，以控制反应温度。由于在电炉内的反应器壁的轴向应力由下到上越来越大，风量方式采用上进下出冷却方式，可以使反应器的上部反应段外壁温度由下到上越来越小，可以有效降低高温条件下的反应器壁因蠕变应力导致反应器拉长、变薄，延长反应器使用寿命。为有效控制电炉内不同高度的温度，需将电炉分为多个独立控制的加热控温区，但是加热控温区越多，接线柱及热电偶要求越多，会导致电炉抽反真空时，漏气点越多；同时，电缆、接线柱及热电偶投资越大。一般选择4～5个独立加热控温区为优，更优选四区电阻丝加热带。在电炉内的中下部位（距炉口法兰3500～4500mm距离）设置3个防撞柱，防撞柱沿圆周方向均匀焊接在电炉炉壳内壁上。防撞柱直径选择Φ40～60mm为优，防撞柱的端头径向突出电阻带或丝的距离为50～150mm为优。这种结构，可以防止反应器在吊入、打出反应器操作过程中，对电阻丝/带及保温层的碰撞，造成电阻丝或带和保温层损坏。可以有效降低海绵钛的单位能耗，提高生产效率，延长电炉寿命，降低生产成本高，提高海绵钛优等品率。

四区电阻加热丝或带分别独立控温。炉壳外周设置加强筋，所述加强筋为径向焊的加强筋或者径向和周向焊的加强筋。电炉钢制炉壳的外壁的径向焊有加强筋，可以在减少炉壳厚度的情况下，可以有效保证支撑50吨以上荷载反应器的强度；同时，电炉钢制炉壳的外壁圆周方向焊有加强筋，可以有效防止证真空条件下变形。加强筋可以选用（30～50）mm×（30～50）mm的槽钢、工字钢或角钢均可。这种结构，可以降低电炉钢制炉壳的制造成本。

电炉炉壳上法兰凹槽内放置高于环形凸台的环形真空橡胶垫，并与反应器法兰形成密封结构。环形真空橡胶垫的厚度大于环形凸台高度10-20mm。电炉炉壳上法兰上面的中部（或内侧）设置一圈环形凸台，环形凸台外测设置一圈环形凹槽。环形凹槽内放置环形真空橡胶垫，并与反应器法兰形成密封结构，主要用于在蒸馏阶段对反应器与电炉之间的空间抽反真空，放置反应器在蒸馏抽空过程中变形，延长反应器使用寿命。环形凸台的主要作用，一方面，可以隔离电炉内高温对真空橡胶垫辐射，防止橡胶垫烧坏；另一方面，可以支撑反应器重量，防止橡胶垫被压裂，特别是适用于总重达到50吨以上的大型反应器。根据所选用橡胶垫弹性情况，确定橡胶垫的厚度高于环形凸台的高差，高差一般选择10-20mm为优，这样，反应器的重量主要由环形凸台支撑，而不是由橡胶垫支撑。这种结构可以减少橡胶垫的截面尺寸，同时真空橡胶垫可以反复多次使用，可以大大降低生产成本。炉壳上、下法兰之间的冷却水套，主要用于对上法兰的冷却，以保护上述真空橡胶垫。

电炉炉壳内壁保温层材质为耐1200℃～1300℃高温的铝硅酸盐保温棉，厚度为250～500mm。电炉炉壳内壁保温层材质选用耐1200℃～1300℃高温的铝硅酸盐保温棉，与其它保温材料如保温砖相比，铝硅酸盐保温棉热熔较小，电炉升温及降温较快，可以缩短单炉海绵钛生产周期和检修周期，提高生产效率。根据所选保温棉的导热率确定保温层的厚度，一般选择260～400mm厚度为优，以保证电炉炉壳外壁与外界温差小于20℃，可以降低蒸馏阶段电炉加热的热量损失，降低能耗。

电炉上段保温层内为上下两排环形进风风道，之间距离为500-800mm；环形出风风道为一排，下排环形进风风道与环形出风风道之间距离为500-800mm。两排环形进风带之间距离需根据每次加四氯化钛、排氯化镁的量导致液面波动的高度确定，一般选择500～800mm为优。下部环形出风带与两排环形进风带的下排环形进风带之间距离也是需根据每次加四氯化钛、排氯化镁的量导致液面波动的高度确定，一般选择500～800mm为优。保温层内每排环形进风风道至电炉内沿圆周均匀设置8～10个进风口，每排环形出风风道至电炉内沿圆周均匀设置12～14个出风口；出风口的总截面积为进风口的总截面积的2～2.5倍。由于在还原反应阶段，四氯化钛连续加入，生成的氯化镁间歇排出，反应液面放热段高度会周期性的升高和降低，为有效控制反应液面的温度，需在电炉内的不同高度圆周方向设置多排冷却风的环形进风带，一般设置两排环形进风带为优。每排进风带至电炉内沿圆周均匀设置多个进风口，一般设置8～10个为优。下部环形出风带采用1排为优，每排出风带至电炉内沿圆周均匀设置多个出风口，一般设置12～14个为优。由于冷却风的进出口温差为350℃～550℃，出口气体膨胀2～3倍。因此，要求出风带至电炉内的出风口的总截面积比一排进风口的总截面积大2～3倍，否则会增大风机的出口风压，增加风机功率，提高能耗。一般选择出风口的总截面积是一排进风口的总截面积的2～2.5倍为优。

通过与上下两排总进风管汇总到一台电动气体分配器，电动气体分配器的进口连接一台变频风机，变频风机、电动气体分配器与电炉内反应段的热电偶连锁自动控制电炉内反应段的温度，温度控温精度为±2℃。变频风机、电动气体分配器与电炉内反应段的热电偶连锁自动控制电炉内反应器的反应段不同高度的温度，温度控温精度为±2℃。可以有效控制海绵钛的空隙率，防止烧结闭孔，缩短蒸馏阶段时间，提高生成效率，降低蒸馏过程的能耗。通过调整电炉内冷却风的上进下出冷却方式和热电偶连锁自动控制加热，将电炉内反应段温度控制精度在±2℃。电炉每个加热控温区的电阻加热丝或带采用星形连接方式，并连接调功器（可控硅），并与每区热电偶连锁自动控制电炉内温度，采用调功供电方式，温度控温精度为±2℃。这样自控方式，可以在保证钛坨不形成钛铁合金（合金化温度1080℃）前提下，尽量提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间，提高生产效率，同时可以降低蒸馏过程的电炉加热系统及真空系统的能耗。

电阻加热丝或带的材质为耐高温的铁铬铝合金或镍铬合金材质，并采用调功器与电炉内热电偶连锁自动控制电炉内温度，温度控温精度为±2℃。电阻加热丝或带的材质为耐1200℃～1300℃高温的铁铬铝合金或镍铬合金材质，一般选择价格便宜的铁铬铝合金电阻带为优。电阻加热丝或带的表面负荷是影响其寿命的关键因素，表面负荷越小，寿命越长，但是消耗材料越多，且难以布置。一般选择电阻丝或带的表面负荷为2～3W/cm2为优。

电炉的防撞柱材质为耐高温抗氧化的合金锻件，直径Φ40～60mm，径向突出电阻带或丝50～150mm的距离。径向突出电阻带或丝50～150mm的距离也就是防撞柱内端与电阻带或丝内表面的距离为50～150mm。电炉中的环形挡风板为耐高温抗氧化金属板材质，内沿与反应器外壁的距离为30～50mm。环形挡风板厚度为20～30mm。内沿与反应器外壁的距离是环形挡风板内周沿与吊入的反应器外周壁之间的距离。具有效降低海绵钛的单位能耗，提高生产效率，延长电炉寿命，降低生产成本高，提高海绵钛优等品率的优点。

下面结合附图作进一步说明：本发明海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉为单炉海绵钛产量为13吨的海绵钛生产用电炉，包括钢制电炉炉壳1、炉壳上法兰8、炉壳下法兰9、法兰冷却水套10、保温层2、电阻带或丝3、接线柱4、热电偶7、上排总进风管及环形进风带20、下排总进风管及环形进风带30、炉内上进风口21、下进风口31、总出风管及环形出风带40、炉内出风口41、调功器（可控硅）、气体分配器及变频风机（图中未显示），在环形出风风道的下沿设置的一圈环形挡风板6等组成。

电炉钢制炉壳1的外壁（壁厚20mm）的径向和圆周方向均焊有加强筋40mm×40mm的角钢（图中未显示），能支撑50～60吨以上荷载反应器的重量，在真空条件下没有发生变形现象。电炉炉壳上法兰8上面的中部（或内侧）设置一圈环形凸台82，环形凸台82外测设置一圈环形凹槽81，环形凹槽81内放置环形真空橡胶垫，并与反应器法兰形成密封结构。环形凸台82有效支撑了50～60吨反应器，同时隔离电炉内高温对真空橡胶垫辐射。炉壳上法兰8与炉壳下法兰9之间设置法兰冷却水套10接循环水，有效的将上法兰面冷却到70℃以下。真空橡胶垫可以反复10多次，降低了真空橡胶垫使用成本。电炉炉壳内壁保温层2选用400mm厚铝硅酸盐保温棉，在1040℃炉内温度条件下，电炉炉壳1外壁与外界温差为18～20℃。

在电炉内设置上下两排冷却风的环形进风带，两排环形进风带之间距离700mm左右，每排进风带均匀设置了8个进风口，在距离第二排环形进风带700mm左右下部位置设置一排环形出风带，出风带均匀设置12个出风风口，出风口总截面积是一排进风口的总截面积的2.2倍。上下两排总进风管汇总到一台电动气体分配器，电动气体分配器的进口连接一台变频风机，变频风机、电动气体分配器与电炉内反应段的热电偶连锁自动控制电炉内反应器的反应段不同高度的温度，温度控温精度达到±2℃。生产的海绵钛的空隙率控制比较均匀，并缩短了蒸馏阶段时间。

电炉设置4个独立加热控温区，采用铁铬铝合金电阻加热带，每组电阻带采用星形连接方式，表面负荷2.5W/cm²。电阻加热丝或带连接调功器（可控硅），并与每区热电偶连锁自动控制电炉内温度，采用调功供电方式，将蒸馏温度提高至1040℃，控温精度达到1040±2℃。与现有技术相比，缩短蒸馏时间20小时，降低蒸馏能耗20%以上。在距电炉炉口法兰4000mm左右的下方位置设置周向均匀分布的三个SUS310S材质防撞柱5，在反应器在吊入、打出反应器操作过程中，有效保护了对电阻丝或带3及保温层2的碰撞。采用上述技术方案后，本发明海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉具有效降低海绵钛的单位能耗，提高生产效率，延长电炉寿命，降低生产成本高，提高海绵钛优等品率的优点。

Claims (10)

1.一种海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于包括钢制电炉炉壳，炉壳上部设置上、下两套法兰，上、下两套法兰之间设置强制循环冷却水套，上法兰上面内侧或中部设置一圈环形凸台，环形凸台外测设置一圈环形凹槽；炉壳内壁设置铝硅酸盐保温棉保温层；在电炉上段保温层内设置多排环形进风风道和一或多排环形出风通道，保温层内环形进风风道至电炉内沿圆周均匀设置多个进风口，环形出风风道至电炉内沿圆周均匀设置多个出风口；环形进风风道的总进风管连接变频风机；环形出风风道的总出风管连接排气烟囱；炉内保温层内侧设置多区电阻加热丝或带，每区设置一组热电偶测温装置；在电炉炉壳内周中下部设置圆周方向多根内向防撞柱；在环形出风风道的下沿设置一圈环形挡风板。

2.根据权利要求1所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于电炉炉壳上法兰环形凹槽内放置高于环形凸台的环形真空橡胶垫，并与反应器法兰形成密封结构。

3.根据权利要求1所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于电炉炉壳内壁保温层材质为耐1200℃～1300℃高温的铝硅酸盐保温棉，厚度为250～500mm。

4.根据权利要求1所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于电炉上段保温层内为上下两排环形进风风道，之间距离为500-800mm；环形出风风道为一排，下排环形进风风道与环形出风风道之间距离为500-800mm。

5.根据权利要求4所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于保温层内每排环形进风风道至电炉内沿圆周均匀设置8～10个进风口，环形出风风道至电炉内沿圆周均匀设置12～14个出风口；出风口的总截面积为进风口的总截面积的2～2.5倍。

6.根据权利要求1所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于通过与上下两排总进风管汇总到一台电动气体分配器，电动气体分配器的进口连接一台变频风机，变频风机、电动气体分配器与电炉内反应段的热电偶连锁自动控制电炉内反应段的温度，温度控温精度为±2℃。

7.根据权利要求6所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于通过调整电炉内冷却风的上进下出冷却方式和热电偶连锁自动控制加热，将电炉内反应段温度控制精度在±2℃。

8.根据权利要求1所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于电阻加热丝或带的材质为耐高温的铁铬铝合金或镍铬合金材质，并采用调功器与电炉内热电偶连锁自动控制电炉内温度，温度控温精度为±2℃。

9.根据权利要求1所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于电炉的防撞柱材质为耐高温抗氧化的合金锻件，直径Φ40～60mm，径向突出电阻带或丝50～150mm的距离。

10.根据权利要求1所述海绵钛生产用的节能耐用高效还原蒸馏一体化电炉，其特征在于电炉中的环形挡风板为耐高温抗氧化金属板材质，内沿与反应器外壁的距离为30～50mm。

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