CN211771603U - 一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，包括TiCl4料桶，TiCl4料桶通过管道连接有第一泵送装置，第一泵送装置通过管道连接有主炉，主炉顶部设置有密封盖，主炉内部设置有反应器，反应器通过管道连接第一泵送装置，主炉还设置有加料管，加料管连接有NaCl‑KCl桶，主炉还设置有锡粒投放装置、排气系统，排气系统连接有尾气处理装置，主炉还设置有钛锡合金吸取装置，主炉内还设置有搅拌装置，采用负压泵、石英管，直接在主炉吸取钛锡合金，达到了一体化生产的目的，同时采用搅拌装置能够加速接触，帮助反应加快，节能减排，采用排气系统处理尾气，同时，将氩气进行循环利用，减少了氩气使用量，节约成本，具有较高的推广性和实际应用性。
Description
技术领域
本实用新型属于有色金属加工设备领域，具体涉及有色金属合金领域，特别涉及一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置。
背景技术
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％，但其强度低、塑性高。99.5％工业纯钛的性能为：密度ρ＝4.5g/立方厘米，熔点为1725℃，导热系数λ＝15.24W/(m.K)，抗拉强度σb＝539MPa，伸长率δ＝25％，断面收缩率ψ＝25％，弹性模量E＝1.078×105MPa，硬度HB195。
钛的制备包括采用熔盐电解质方法制备，但是，现阶段存在较多问题，现在多采用氯化物进行电解反应，但是现在的装备能耗高，废气无法处理等问题依然存在，制约钛合金的发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置。
本实用新型的技术方案为：一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，包括TiCl4料桶，所述TiCl4料桶通过管道连接有第一泵送装置，所述第一泵送装置与TiCl4料桶之间设置有第一电磁阀，所述第一泵送装置通过管道连接有主炉，所述主炉与第一泵送装置之间设置有第一流量计，所述主炉顶部设置有密封盖，所述主炉内部设置有反应器，所述反应器通过管道连接第一泵送装置，所述主炉还设置有加料管，所述加料管连接有NaCl-KCl桶，所述NaCl-KCl桶与加料管之间设置有第二流量计、第二泵送装置、第二电磁阀，所述主炉还设置有锡粒投放装置，所述锡粒投放装置包括锡粒桶、第三电磁阀、投放管，所述主炉还设置有排气系统，所述排气系统连接有尾气处理装置，所述主炉还设置有钛锡合金吸取装置，所述主炉内还设置有搅拌装置。
作为一种优选的技术方案，所述主炉包括钼坩埚层、加热装置、隔热装置。
作为一种优选的技术方案，所述反应器没入NaCl-KCl熔盐液。
作为一种优选的技术方案，所述钛锡合金吸取装置包括负压泵、分离装置、石英管，所述石英管的远离分离装置一端没入NaCl-KCl盐溶液，并置于主炉底部。
作为一种优选的技术方案，所述搅拌装置包括搅拌电机、耐高温陶瓷传动轴、二硼化锆陶瓷桨叶。
作为一种优选的技术方案，所述石英管还包括分离管，所述分离管另一端连接有钛锡合金收集装置，所述石英管、分离管外均包裹有外加热装置。
作为一种优选的技术方案，还设置有控制器，所述控制器电性连接加热装置、第一泵送装置、第一电磁阀、第一流量计、第二泵送装置、第二电磁阀、第二流量计、第三电磁阀、负压泵、搅拌电机、外加热装置。
作为一种优选的技术方案，所述反应器内预装有海绵钛。
本实用新型的有益效果：采用负压泵、石英管，直接在主炉吸取钛锡合金，达到了一体化生产的目的，同时采用搅拌装置能够加速接触，帮助反应加快，节能减排，采用排气系统处理尾气，同时，将氩气进行循环利用，减少了氩气使用量，节约成本，具有较高的推广性和实际应用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1.TiCl4料桶；2.第一电磁阀；3.第一泵送装置；4.第一流量计；5.主炉；501.钼坩埚层；502.加热装置；503.隔热装置；6.密封盖；7.反应器；8.加料管；9.NaCl-KCl桶；10.锡粒投放装置；1001.锡粒桶；1002.第三电磁阀；1003.投放管；11.排气系统；12.尾气处理装置；13.钛锡合金吸取装置；1301.负压泵；1302.分离装置；1303.石英管；1304.分离管；14.搅拌装置；1401.搅拌电机；1402.耐高温陶瓷传动轴；1403.二硼化锆陶瓷桨叶；15.钛锡合金收集装置；16.外加热装置。
具体实施方式
以下结合附图描述本实用新型的实施结构。
请参照图1所示，一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，包括TiCl4料桶1，所述TiCl4料桶1通过管道连接有第一泵送装置3，所述第一泵送装置3与TiCl4料桶1之间设置有第一电磁阀2，所述第一泵送装置3通过管道连接有主炉5，所述主炉5与第一泵送装置3之间设置有第一流量计4，所述主炉5顶部设置有密封盖6，所述主炉5内部设置有反应器7，所述反应器7通过管道连接第一泵送装置3，所述主炉5还设置有加料管8，所述加料管8连接有NaCl-KCl桶9，所述NaCl-KCl桶9与加料管8之间设置有第二流量计、第二泵送装置、第二电磁阀，所述主炉5还设置有锡粒投放装置10，所述锡粒投放装置10包括锡粒桶1001、第三电磁阀1002、投放管1003，所述主炉5还设置有排气系统11，所述排气系统11连接有尾气处理装置12，所述主炉5还设置有钛锡合金吸取装置13，所述主炉5内还设置有搅拌装置14。
具体的，所述主炉5包括钼坩埚层501、加热装置502、隔热装置503。
具体的，所述反应器7没入NaCl-KCl熔盐液。
具体的，所述钛锡合金吸取装置13包括负压泵1301、分离装置1302、石英管1303，所述石英管1303的远离分离装置一端没入NaCl-KCl盐溶液，并置于主炉5底部。
具体的，所述搅拌装置14包括搅拌电机1401、耐高温陶瓷传动轴1402、二硼化锆陶瓷桨叶1403。
具体的，所述石英管1303还包括分离管1304，所述分离管1304另一端连接有钛锡合金收集装置15，所述石英管1303、分离管1304外均包裹有外加热装置16。
具体的，还设置有控制器，所述控制器电性连接加热装置502、第一泵送装置3、第一电磁阀2、第一流量计4、第二泵送装置、第二电磁阀、第二流量计、第三电磁阀1002、负压泵1301、搅拌电机1401、外加热装置16。
具体的，所述反应器7内预装有海绵钛。
具体的，所述控制器的型号为S7-300系列的6ES7321-1BL00-0AA0，性能可靠，逻辑稳定强大。
本实用新型的使用流程及原理：使用时，由于NaCl-KCl具有较强的吸水性，所以首先对NaCl-KCl进行脱水反应，将NaCl-KCl注入主炉，升温至350摄氏度，并抽真空，保存12h后，通入氩气，升温至750摄氏度，保温3H，制备预熔盐，然后将温度升高至800摄氏度，将反应器7缓慢的插入熔融盐内，控制器控制TiCl4溶液缓慢进入反应器7，然后与熔融盐反应，保温5H后，海绵钛与之反应，得到金属钛，控制器控制锡粒进入主炉5，并与金属钛混合生成钛锡合金，控制器再进行升温至1000摄氏度，钛锡合金流至主炉底部，被石英管1303吸取，并流至钛锡合金收集装置15内，此时，主炉内生成的氯气随排气系统11进入尾气处理装置12进行处理，氩气分离出来循环利用。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或简单替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，包括TiCl4料桶(1)，其特征在于：所述TiCl4料桶(1)通过管道连接有第一泵送装置(3)，所述第一泵送装置(3)与TiCl4料桶(1)之间设置有第一电磁阀(2)，所述第一泵送装置(3)通过管道连接有主炉(5)，所述主炉(5)与第一泵送装置(3)之间设置有第一流量计(4)，所述主炉(5)顶部设置有密封盖(6)，所述主炉(5)内部设置有反应器(7)，所述反应器(7)通过管道连接第一泵送装置(3)，所述主炉(5)还设置有加料管(8)，所述加料管(8)连接有NaCl-KCl桶(9)，所述NaCl-KCl桶(9)与加料管(8)之间设置有第二流量计、第二泵送装置、第二电磁阀，所述主炉(5)还设置有锡粒投放装置(10)，所述锡粒投放装置(10)包括锡粒桶(1001)、第三电磁阀(1002)、投放管(1003)，所述主炉(5)还设置有排气系统(11)，所述排气系统(11)连接有尾气处理装置(12)，所述主炉(5)还设置有钛锡合金吸取装置(13)，所述主炉(5)内还设置有搅拌装置(14)。
2.根据权利要求1所述的一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，其特征在于：所述主炉(5)包括钼坩埚层(501)、加热装置(502)、隔热装置(503)。
3.根据权利要求1所述的一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，其特征在于：所述反应器(7)没入NaCl-KCl熔盐液。
4.根据权利要求1所述的一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，其特征在于：所述钛锡合金吸取装置(13)包括负压泵(1301)、分离装置(1302)、石英管(1303)，所述石英管(1303)的远离分离装置一端没入NaCl-KCl盐溶液，并置于主炉(5)底部。
5.根据权利要求1所述的一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，其特征在于：所述搅拌装置(14)包括搅拌电机(1401)、耐高温陶瓷传动轴(1402)、二硼化锆陶瓷桨叶(1403)。
6.根据权利要求4所述的一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，其特征在于：所述石英管(1303)还包括分离管(1304)，所述分离管(1304)另一端连接有钛锡合金收集装置(15)，所述石英管(1303)、分离管(1304)外均包裹有外加热装置(16)。
7.根据权利要求1～6中任一条中所述的一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，其特征在于：还设置有控制器，所述控制器电性连接加热装置(502)、第一泵送装置(3)、第一电磁阀(2)、第一流量计(4)、第二泵送装置、第二电磁阀、第二流量计、第三电磁阀(1002)、负压泵(1301)、搅拌电机(1401)、外加热装置(16)。
8.根据权利要求1所述的一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置，其特征在于：所述反应器(7)内预装有海绵钛。
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| CN201922399283.2U CN211771603U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种基于TiO2电解法的钛锡合金加工装置 |
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| CN211771603U true CN211771603U (zh) | 2020-10-27 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN211771603U (zh) |
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2019
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