專利名稱：一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有色金屬冶煉技術(shù)，特別是一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置。
背景技術(shù)：
海綿鈦是鈦合金熔煉中的初級原材料，目前工業(yè)上生產(chǎn)海綿鈦的主要方法是Kroll法，該方法的基本原理是首先利用Mg與TiCl4的還原反應(yīng)生成Ti，然后通過高溫真 空蒸餾除去過量的Mg、反應(yīng)產(chǎn)物MgCl2和少量的鈦氯化物，最后得到海綿狀的鈦坨。倒U型聯(lián)合爐是目前海綿鈦生產(chǎn)的主要爐型，其基本結(jié)構(gòu)為采用倒U型連接管連 接盛鈦反應(yīng)器和冷凝器，倒U型連接管加裝過道加熱器，當(dāng)過道加熱器升高到800°C以上 時(shí)，從冷凝器抽真空，使得氯化鎂等從倒U型接管中間通過，然后在冷凝器壁上冷卻。但是 生產(chǎn)過程中，倒U型連接管與冷凝器連接的豎管部分容易發(fā)生堵塞，操作人員不得不定時(shí) 打開檢查并疏通，這不僅影響蒸餾過程的連續(xù)性還延長了蒸餾時(shí)間、增加了無謂的電能消 耗，如果處理不當(dāng)，疏通過程中還會增加海綿鈦進(jìn)氣污染的機(jī)率，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。國內(nèi)海綿鈦生產(chǎn)廠家一般在冷端反應(yīng)凝器蓋上加裝內(nèi)加熱器，防止蒸餾時(shí)倒U型 連接管豎管部分堵塞。例如發(fā)明名稱為“制取海綿鈦的反應(yīng)器蓋上的蒸餾管道及其加熱裝置”、公開號 為CN2830416Y的中國專利，公開了一種此類型的內(nèi)加熱器。其制作方法是在倒U型連接 管和冷凝器連接處，用耐火磚或硅酸鋁纖維棉筑成耐火層，然后在耐火層上加裝電阻絲進(jìn) 行加熱。該裝置使用過程中存在的不足之處是內(nèi)加熱器位于冷凝器大蓋內(nèi)部，所處空間狹 小，加熱升溫時(shí)，由于電阻絲本身溫度很高，加上電阻絲大部分包埋在耐火層中，導(dǎo)致爐絲 熱沖擊較大，容易產(chǎn)生熱倒伏現(xiàn)象。另外加熱器周圍的碳鋼氧化鐵皮容易脫落且不易清理， 一旦鐵皮搭接在爐絲上，使?fàn)t絲在使用中產(chǎn)生熔融及短路現(xiàn)象，不得不割開封板，更換內(nèi)加 熱器，使得使用成本和維修成本極高。公開號CN101245412A的中國專利，介紹了一種內(nèi)加熱器裝置及其制作方法，該專 利通過利用懸掛式電阻帶和底部電阻帶的結(jié)合的內(nèi)加熱器，原理上和CN2830416Y專利的 加熱器相同，在海綿鈦生產(chǎn)蒸餾階段使用也不能很好的解決堵管問題，且使用過程由于耐 火纖維棉和底部熱輻射盤的強(qiáng)度不夠，在大蓋翻轉(zhuǎn)清理過程中，電阻帶和內(nèi)加熱器模具型 腔容易產(chǎn)生位移和撞擊，造成不同程度的損壞，導(dǎo)致該加熱裝置使用壽命較短，有時(shí)使用不 超過一次就報(bào)廢，而且不便于維修和循環(huán)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，針對 目前kroll法制取海綿鈦過程中倒U型連接管與冷凝器連接的豎管部分容易堵塞的問題， 找到一個(gè)使用效果好、壽命長、成本低的最佳技術(shù)方案。為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
本發(fā)明的一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，由測溫管、套筒、隔熱層、套筒 法蘭、倒U型連接管、倒U型連接管法蘭、U型電阻絲、二根熱輻射套管、導(dǎo)電棒套管、導(dǎo)電棒 構(gòu)成，所述的熱輻射套管一端封閉，并在靠近倒U型連接管法蘭位置有一個(gè)與倒U型連接管 聯(lián)通的小孔，保證倒U型連接管和熱輻射套管連通，防止熱輻射套管在高溫下膨脹變形；所 述的熱輻射套管內(nèi)部裝U型電阻絲，套筒中加裝隔熱層，且通過套筒法蘭和倒U型連接管法 蘭密封；U型電阻絲接線柱與導(dǎo)電棒相連，導(dǎo)電棒密封在導(dǎo)電棒套管中，防止蒸餾期間抽真 空漏氣。本發(fā)明的一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，進(jìn)一步具體的 技術(shù)方案可以 是所述的熱輻射套管用測溫管中的熱電偶控制溫度。本發(fā)明的一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，進(jìn)一步具體的技術(shù)方案還可以 是所述的U型電阻絲接線柱封閉在套筒中，U型電阻絲持續(xù)加熱時(shí)溫度可以在900°C以上。本發(fā)明的一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，進(jìn)一步具體的技術(shù)方案還可以 是所述的套筒、套筒法蘭、倒U型連接管法蘭、熱輻射套管均用抗氧化耐熱鋼制作，隔熱層 材料選用硅酸鋁纖維棉。這是由于整個(gè)裝置在高溫下使用，要求材料應(yīng)該具有抗氧化能力。本發(fā)明的技術(shù)方案，為了解決上述反應(yīng)器大蓋內(nèi)加熱裝置存在的技術(shù)缺陷同時(shí)解 決蒸餾堵管問題，采用熱輻射管加熱裝置替換原內(nèi)加熱器，基本原理是由原來的外加熱方 式改為內(nèi)加熱方式，即將加熱器直接安裝到管道容易堵塞的內(nèi)壁，從而防止冷凝物在管壁 結(jié)晶生長。這些進(jìn)一步具體的技術(shù)方案也可以互相組合或者結(jié)合，從而達(dá)到更好的技術(shù)效^ ο通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果本發(fā)明的一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置應(yīng)用到海綿鈦生產(chǎn)領(lǐng)域，與傳統(tǒng) 的內(nèi)加熱器相比有如下優(yōu)點(diǎn)(1)有效解決了長期困擾海綿鈦生產(chǎn)蒸餾階段的過道豎管堵管問題，縮短了蒸餾 時(shí)間，減少了冷凝器打開檢查次數(shù)，降低了海綿鈦產(chǎn)品進(jìn)氣污染的幾率。(2)該防堵管加熱裝置所用材料為易購材料，制作工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低， 功率小于原內(nèi)加熱器功率的50%左右，升溫速度快，熱輻射利用率高，更換維修簡便、快捷， 起到了節(jié)能降耗的效果。(3)在使用性能方面，根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境的惡劣性，采用在熱輻射管內(nèi)部抽真空，來改 善其高溫使用環(huán)境，可有效延長產(chǎn)品的使用壽命2 3倍左右。


圖1是該輻射管加熱裝置的主結(jié)構(gòu)剖面圖。圖中，1-測溫管；2-套筒；3-隔熱層； 4-套筒法蘭；5-倒U型連接管法蘭；6U型電阻絲；7-熱輻射套管；8-導(dǎo)電棒套管；9-導(dǎo)電 棒；10-倒U型連接管。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，由測溫管1、套筒2、隔熱層3、 套筒法蘭4、倒U型連接管法蘭5、U型電阻絲6、兩根熱輻射套管7、導(dǎo)電棒套管8、導(dǎo)電棒9、倒U型連接管10構(gòu)成，其中熱輻射套管7在末端封閉，并在靠近倒U型連接管法蘭5位 置有一個(gè)與倒U型連接管10聯(lián)通的小孔，小孔的直徑為10mm，熱輻射套管7內(nèi)部裝U型電 阻絲6，并用測溫管1中的熱電偶控制溫度，電阻絲6在持續(xù)通電情況下溫度可以在900 1100°C，U型電阻絲6接線柱封閉在套筒2中，套筒2中加裝硅酸鋁纖維隔熱層3，且通過套 筒法蘭4和倒U型連接管法蘭5密封。U型電阻絲接線柱與導(dǎo)電棒9相連，導(dǎo)電棒9密封在 導(dǎo)電棒套管8中，防止蒸餾期間抽真空漏氣。本發(fā)明的用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，與 傳統(tǒng)的內(nèi)加熱器 相比，充分顯示了其優(yōu)越性。由于本發(fā)明的用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置采用豎狀熱輻射管加熱器，在使 用時(shí)，豎狀熱輻射管加熱器安裝在過道連接管內(nèi)直接加熱，減少了熱損失，能充分利用輻射 熱近距離熔化Mg和MgCl2產(chǎn)物，使過道豎管保持暢通，經(jīng)多次試驗(yàn)表明，蒸餾過程無堵管產(chǎn) 生。同時(shí)，縮短了蒸餾時(shí)間和降低了生產(chǎn)成本約3000 4000元/爐左右。另外，該加熱器 為了便于更換維修，采用了螺栓緊固連接方式，與傳統(tǒng)加熱器相比，在短時(shí)間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)維修 更換工作。本發(fā)明的用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置可以滿足鎂法海綿鈦蒸餾生產(chǎn)過程 需要，從設(shè)備制作及生產(chǎn)節(jié)能方面所帶來的經(jīng)濟(jì)效益顯著。
權(quán)利要求
一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，其特征在于加熱裝置由測溫管(1)、套筒(2)、隔熱層(3)、套筒(2)法蘭(4)、倒U型連接管(10)、倒U型連接管法蘭(5)、U型電阻絲(6)、二根熱輻射套管(7)、導(dǎo)電棒套管(8)、導(dǎo)電棒(9)構(gòu)成，所述的熱輻射套管(7)一端封閉，并在靠近倒U型連接管法蘭(5)位置有一個(gè)與倒U型連接管(10)聯(lián)通的小孔；所述的熱輻射套管(7)內(nèi)部裝U型電阻絲(6)，套筒(2)中加裝隔熱層(3)，且通過套筒法蘭(4)和倒U型連接管法蘭(5)密封；U型電阻絲(6)接線柱與導(dǎo)電棒(9)相連，導(dǎo)電棒(9)密封在導(dǎo)電棒套管(8)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，其特征在于所述的熱輻 射套管(7)用測溫管(1)中的熱電偶控制溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，其特征在于所述的U型 電阻絲(6)接線柱封閉在套筒(2)中，U型電阻絲(6)持續(xù)加熱時(shí)溫度可以在900°C以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，其特征在于所述的套筒(2)、套筒法蘭(4)、倒U型連接管法蘭(5)、熱輻射套管(7)均用抗氧化耐熱鋼制作，隔熱層(3)材料選用硅酸鋁纖維棉。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種用于海綿鈦生產(chǎn)的防堵管加熱裝置，加熱裝置由測溫管、套筒、隔熱層、套筒法蘭、倒U型連接管、倒U型連接管法蘭、U型電阻絲、二根熱輻射套管、導(dǎo)電棒套管、導(dǎo)電棒構(gòu)成，所述的熱輻射套管一端封閉，并在靠近倒U型連接管法蘭位置有一個(gè)與倒U型連接管聯(lián)通的小孔；所述的熱輻射套管內(nèi)部裝U型電阻絲，套筒中加裝隔熱層，且通過套筒法蘭和倒U型連接管法蘭密封；U型電阻絲接線柱與導(dǎo)電棒相連，導(dǎo)電棒密封在導(dǎo)電棒套管中。本發(fā)明有效解決了海綿鈦生產(chǎn)蒸餾階段的過道豎管堵管問題，縮短了蒸餾時(shí)間，減少了冷凝器打開檢查次數(shù)，降低了海綿鈦產(chǎn)品進(jìn)氣污染的幾率；節(jié)能降耗，延長產(chǎn)品的使用壽命2～3倍左右。
文檔編號C22B34/12GK101812601SQ201010144710
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者劉正紅, 劉治選, 李少兵, 狄偉偉, 魯同富 申請人:洛陽雙瑞萬基鈦業(yè)有限公司