CN207294206U - 一种用于生产氧氯化锆的氯化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及氧氯化锆生产装置领域，特别涉及一种用于生产氧氯化锆的氯化炉。其包括反应段、沉降段和过渡段；所述沉降段包括第一支撑壳体，所述第一支撑壳体内设置第一保温层；所述过渡段包括第二支撑壳体，所述第二支撑壳体内设置第二保温层，所述第二保温层内敷设第一耐火层；所述反应段包括第三支撑壳体，所述第三支撑壳体内设置第三保温层，所述第三保温层内敷设第二耐火层，所述第三支撑壳体外绕设中频线圈；所述沉降段设置有出气口和第一加料口；所述反应段设置有排渣口、氯气进气口和第二加料口。本实用新型的目的在于提供一种用于生产氧氯化锆的氯化炉，以解决现有氯化炉尺寸受限的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及氧氯化锆生产装置领域，特别涉及一种用于生产氧氯化锆的氯化炉。
背景技术
沸腾氯化法氧氯化锆需要以氯气、锆英砂(硅酸锆)、石油焦、金属硅(或碳化硅或二者混合物)为原料，在氯化炉中900℃-1200℃条件下发生反应，生成四氯化锆和四氯化硅，四氯化硅经提纯作为副产品，四氯化锆再与水反应生成氧氯化锆和盐酸。
ZrSiO4+4C+4Cl2→ZrCl4+SiCl4+4CO
ZrSiO4+2C+4C12→ZrCl4+SiCl4+2CO2
Si+2Cl2→SiCl4
SiC+2Cl2→SiCl4+C
ZrCl4+9H2O→ZrOCl2·8H2O+2HCl
现有的氯化炉炉体由内至外依次是石墨筒、保温层、玻璃钢壳体、中频线圈，固体原料分别由上部各加料口加入，氯气从下部通入。生产过程中，中频线圈通电使石墨筒产生涡流而发热，使炉内温度上升，当达到900℃-1200℃时开始发生反应。
现有氯化炉的技术问题：
受石墨筒制作工艺的限制，石墨筒的直径最大只能达到800mm，限制了炉子的生产能力，为了解决单炉产能不足的问题，通常是将多个炉子并联使用，导致占地面积大、设备复杂、操作难度大、故障率高等诸多问题。
石墨材料耐磨性差，在沸腾氯化过程中受到原料的磨损，需要定期更换，造成连续开车时间短、维护成本高等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于生产氧氯化锆的氯化炉，以解决现有氯化炉尺寸受限的问题。
本实用新型的目的是由下述技术方案实现的：
一种用于生产氧氯化锆的氯化炉，其包括反应段、沉降段和过渡段；所述沉降段包括第一支撑壳体，所述第一支撑壳体内设置第一保温层；所述过渡段包括第二支撑壳体，所述第二支撑壳体内设置第二保温层，所述第二保温层内敷设第一耐火层；所述反应段包括第三支撑壳体，所述第三支撑壳体内设置第三保温层，所述第三保温层内敷设第二耐火层，所述第三支撑壳体外绕设中频线圈；所述第一支撑壳体、所述第二支撑壳体和所述第三支撑壳体从上而下依次衔接；所述沉降段设置有出气口和第一加料口；所述反应段设置有排渣口、氯气进气口和第二加料口。
进一步的，所述沉降段下段为锥形。
进一步的，所述中频线圈外接中频电源。
进一步的，所述沉降段设置第一温度计和压力计。
进一步的，所述反应段设置第二温度计。
进一步的，所述出气口位于所述沉降段的顶部。
进一步的，所述排渣口位于所述反应段锥形口底端。
进一步的，所述第二耐火层为导电陶瓷材料。
进一步的，还包括中央处理器；所述第一温度计、所述第二温度计、所述压力计和所述中频线圈与所述中央处理器电连接。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
1.本专利所述用于生产氧氯化锆的氯化炉，其包括反应段、沉降段和过渡段；所述沉降段包括第一支撑壳体，所述第一支撑壳体内设置第一保温层；所述过渡段包括第二支撑壳体，所述第二支撑壳体内设置第二保温层，所述第二保温层内敷设第一耐火层；所述反应段包括第三支撑壳体，所述第三支撑壳体内设置第三保温层，所述第三保温层内敷设第二耐火层，所述第三支撑壳体外绕设中频线圈；所述第一支撑壳体、所述第二支撑壳体和所述第三支撑壳体从上而下依次衔接；炉体尺寸不受限制，可以做出截面积大、产能高的氯化炉，炉体大也意味着等体积表面积小，散热量少，有助于节约能源。
2.本专利所述第二耐火层为导电陶瓷材料；导电陶瓷硬度大、耐磨性高，比现有技术使用的石墨筒更耐用，能够大大延长连续开车时间，使生产更稳定。
附图说明
图1为本实用新型所述用于生产氧氯化锆的氯化炉结构图(截面图)；
图2为本实用新型电气连接图；
图中：1-沉降段、11-第一支撑壳体、12-第一保温层、13-出气口、14-第一加料口、15-压力计、16-第一温度计、2-过渡段、21-第二支撑壳体、22-第二保温层、23-第一耐火层、3-反应层、31-第三支撑壳体、32-第三保温层、33-第二耐火层、34-中频线圈、35-氯气进气口、36-排渣口、37-第二加料口、38-第二温度计。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语″中心″、″上″、″下″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″内″、″外″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参见图1，一种用于生产氧氯化锆的氯化炉，其包括反应段3、沉降段1和过渡段2；所述沉降段包括第一支撑壳体11，所述第一支撑壳体内设置第一保温层12；所述过渡段包括第二支撑壳体21，所述第二支撑壳体内设置第二保温层22，所述第二保温层内敷设第一耐火层23；所述反应段包括第三支撑壳体31，所述第三支撑壳体内设置第三保温层32，所述第三保温层内敷设第二耐火层33，所述第三支撑壳体外绕设中频线圈34；所述中频线圈外接中频电源；所述第一支撑壳体、所述第二支撑壳体和所述第三支撑壳体从上而下依次衔接；所述沉降段设置有出气口13和第一加料口14；所述反应段设置有排渣口36、氯气进气口35和第二加料口37；所述沉降段下段为锥形；所述出气口位于所述沉降段的顶部；所述排渣口位于所述反应段锥形口底端；炉体尺寸不受限制，可以做出截面积大、产能高的氯化炉，炉体大也意味着等体积表面积小，散热量少，有助于节约能源。
参见图1、图2，所述沉降段设置第一温度计16和压力计15；所述反应段设置第二温度计38；还包括中央处理器；所述第一温度计、所述第二温度计、所述压力计和所述中频线圈与所述中央处理器电连接；所述温度计实时监测所述氯化炉内温度，将温度信号传递给中央处理器，中央处理器调节中频线圈开合，确保氯化炉内的反应温度。
参见图1，所述第二耐火层为导电陶瓷材料；导电陶瓷硬度大、耐磨性高，比现有技术使用的石墨筒更耐用，能够大大延长连续开车时间，使生产更稳定。
具体操作流程：
先向通过第一进料口向氯化炉中加入金属硅粉，然后接通中频线圈，对氯化炉反应段加热，使氯化炉反应段开始升温，当温度达到450～500℃时通过氯气进气口开始向氯化炉内通入氯气，氯气与金属硅粉发生反应并释放出大量热量，当反应温度达到1000℃时，开始通过第二进料口向氯化炉内加入锆英砂、石油焦、碳化硅，保持反应温度，维持反应持续进行并逐渐降低对氯化炉反应段的加热负荷，最终停止，当氯化炉内温度降低到900℃以下时，再对氯化炉反应段加热，以确保最低的反应温度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：包括反应段、沉降段和过渡段；所述沉降段包括第一支撑壳体，所述第一支撑壳体内设置第一保温层；所述过渡段包括第二支撑壳体，所述第二支撑壳体内设置第二保温层，所述第二保温层内敷设第一耐火层；所述反应段包括第三支撑壳体，所述第三支撑壳体内设置第三保温层，所述第三保温层内敷设第二耐火层，所述第三支撑壳体外绕设中频线圈；所述第一支撑壳体、所述第二支撑壳体和所述第三支撑壳体从上而下依次衔接；所述沉降段设置有出气口和第一加料口；所述反应段设置有排渣口、氯气进气口和第二加料口。
2.根据权利要求1所述的用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：所述沉降段下段为锥形。
3.根据权利要求2所述的用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：所述中频线圈外接中频电源。
4.根据权利要求3所述的用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：所述反应段设置第二温度计。
5.根据权利要求4所述的用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：所述沉降段设置第一温度计和压力计。
6.根据权利要求5所述的用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：所述出气口位于所述沉降段的顶部。
7.根据权利要求6所述的用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：所述排渣口位于所述反应段锥形口底端。
8.根据权利要求7所述的用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：所述第二耐火层为导电陶瓷材料。
9.根据权利要求8所述的用于生产氧氯化锆的氯化炉，其特征在于：还包括中央处理器；所述第一温度计、所述第二温度计、所述压力计和所述中频线圈与所述中央处理器电连接。
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| CN201720776297.XU CN207294206U (zh) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | 一种用于生产氧氯化锆的氯化炉 |
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| CN109758987A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-05-17 | 攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司 | 用于低温氯化制取四氯化钛的二次反应炉 |
| CN109761270A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-05-17 | 攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司 | 用于低温氯化制取四氯化钛的一次反应炉 |
| CN110240196A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-17 | 辽宁华祥新材料有限公司 | 利用锆英砂沸腾氯化法制备四氯化锆的方法及四氯化锆 |
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