四氯化鈦氣化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種四氯化鈦氣化裝置，尤其是一種用于在海綿鈦生產(chǎn)領(lǐng)域的四氯化鈦氣化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在鎂法生產(chǎn)海綿鈦的鎂還原過(guò)程中，所使用的四氯化鈦加料方式一般為簡(jiǎn)單的單直管加料，由于加入的四氯化鈦為常溫液態(tài)，而鎂還原反應(yīng)為控制反應(yīng)劇烈程度要求氣態(tài)四氯化鈦參與反應(yīng)，因此為保證精四氯化鈦進(jìn)入還原反應(yīng)器后有充分的氣化空間，反應(yīng)器及還原爐上部一般留有大量空間。但在實(shí)際生產(chǎn)中，一方面，由于還原工藝設(shè)置、加料儀表精度及生產(chǎn)操作等多種原因，反應(yīng)器內(nèi)上部預(yù)留的氣化空間往往未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，由此導(dǎo)致液態(tài)四氯化鈦進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)后尚未氣化完全就與與液鎂發(fā)生劇烈反應(yīng)大量放熱，致使附近的鈦顆粒在高溫下熔融生成致密硬塊鈦，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，并間接影響產(chǎn)量及電耗成本；另一方面，即使反應(yīng)器內(nèi)上部預(yù)留的氣化空間達(dá)到要求，由于液態(tài)四氯化鈦是在下落過(guò)程中受熱氣化，同時(shí)四氯化鈦為連續(xù)加料，因此反應(yīng)器內(nèi)氣態(tài)四氯化鈦始終存在不均勻分布，對(duì)于四氯化鈦氣體濃度較高的區(qū)域，鎂還原反應(yīng)將較為劇烈，產(chǎn)生的細(xì)粒鈦將在后續(xù)生產(chǎn)中間接影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外，反應(yīng)器和和還原爐預(yù)留的氣化空間增加了材料消耗，且料速越高時(shí)氣化空間和材料消耗也相應(yīng)增大，限制了產(chǎn)量提升，增大了材料成本。
[0003]因此現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有一種可以有效減少反應(yīng)器上部氣化空間，同時(shí)不影響液體四氯化鈦氣化效果，并可以使氣體四氯化鈦在反應(yīng)器內(nèi)均勻分布的裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以有效減少反應(yīng)器上部氣化空間，同時(shí)不影響液體四氯化鈦氣化效果，并可以使氣體四氯化鈦在反應(yīng)器內(nèi)均勻分布的四氯化鈦氣化裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型采用的四氯化鈦氣化裝置，包括加料管、氣化管、出口連接管、進(jìn)口連接管，所述氣化管的一端通過(guò)進(jìn)口連接管與加料管連通，另一端與出口連接管連通，所述氣化管設(shè)置在還原反應(yīng)器上蓋中。
[0006]進(jìn)一步的是，所述氣化管為螺旋狀。
[0007]進(jìn)一步的是，所述氣化管為圓錐螺旋狀。
[0008]進(jìn)一步的是，還包括進(jìn)口連接橫管，所述進(jìn)口連接橫管將氣化管和進(jìn)口連接管連通。
[0009]進(jìn)一步的是，還包括緩存罐，所述加料管與緩存罐之間還設(shè)置有高壓泄壓閥。
[0010]進(jìn)一步的是，所述加料管、氣化管、進(jìn)口連接橫管、出口連接管和進(jìn)口連接管均為抗蝕不銹鋼管。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:常溫液體四氯化鈦通過(guò)進(jìn)口連接管進(jìn)入還原反應(yīng)器上蓋內(nèi)的氣化管，在氣化管內(nèi)利用鎂還原反應(yīng)產(chǎn)生的散逸余熱氣化為四氯化鈦氣體，再通過(guò)出口連接管進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)參與反應(yīng)，可以有效減少反應(yīng)器和和還原爐預(yù)留的氣化空間，從而減少反應(yīng)器和和還原爐的制作材料消耗，降低生產(chǎn)成本。由于進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的已是高溫四氯化鈦氣體，減少了四氯化鈦在反應(yīng)器內(nèi)氣化吸熱對(duì)熱平衡的不良影響，消除了液態(tài)四氯化鈦參與還原反應(yīng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的不良影響，減少了氣態(tài)四氯化鈦不均勻分布對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的不良影響，從而保證了海綿鈦的質(zhì)量。在加料管上安裝的高壓泄壓閥及緩存罐，保證了在反應(yīng)器內(nèi)還原反應(yīng)異常導(dǎo)致出口連接管堵塞時(shí)，四氯化鈦氣體能夠被排放至緩存罐，避免了氣化管被持續(xù)加熱產(chǎn)生的大量四氯化鈦氣體對(duì)加料系統(tǒng)的不良影響，同時(shí)也避免了四氯化鈦氣體外漏對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，使用高壓泄壓閥與加料管及緩存罐、加料管與進(jìn)口連接管間的法蘭連接，降低了操作、安裝難度，減少了設(shè)備改造，有利于降低使用成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的主視圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的俯視圖；
[0014]圖中零部件:加料管1、氣化管2、進(jìn)口連接橫管3、出口連接管4、進(jìn)口連接管5、高壓泄壓閥6、緩存罐7、還原反應(yīng)器上蓋8。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括加料管1、氣化管2、出口連接管4、進(jìn)口連接管5，所述氣化管2的一端通過(guò)進(jìn)口連接管5與加料管I連通，另一端與出口連接管4連通，所述氣化管2設(shè)置在還原反應(yīng)器上蓋8中。常溫液體四氯化鈦通過(guò)進(jìn)口連接管5進(jìn)入還原反應(yīng)器上蓋8內(nèi)的氣化管2，在氣化管2內(nèi)利用鎂還原反應(yīng)產(chǎn)生的散逸余熱氣化為四氯化鈦氣體，再通過(guò)出口連接管4進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)參與反應(yīng)，可以有效減少反應(yīng)器和和還原爐預(yù)留的氣化空間。具體實(shí)施時(shí)進(jìn)口連接管5與出口連接管4分別穿透還原反應(yīng)器上蓋8的上、下鋼板，固定方式為焊接。
[0017]所述氣化管2為螺旋狀。將氣化管2設(shè)置為螺旋狀可以在有限空間內(nèi)延長(zhǎng)氣化管2的長(zhǎng)度，使常溫液體四氯化鈦氣化更加充分。
[0018]所述氣化管2為圓錐螺旋狀。將氣化管2設(shè)置為圓錐螺旋狀，可以在相同空間條件下進(jìn)一步延長(zhǎng)氣化管2，進(jìn)一步提高常溫液體四氯化鈦氣化效果。管路由上至下、由內(nèi)及外逐步接近高溫的上蓋底板和側(cè)板，延長(zhǎng)管路長(zhǎng)度，減緩氣化速率，避免氣化速率過(guò)高增大安全風(fēng)險(xiǎn)，避免氣化速率過(guò)高致使四氯化鈦氣體流速過(guò)快導(dǎo)致未充分受熱升溫就進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)或進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)后分布不均勻。氣化管2最下部管路貼近但不緊貼反應(yīng)器上蓋下鋼板，避免反應(yīng)器上蓋下鋼板受熱、受壓變形時(shí)壓迫氣化管2導(dǎo)致各連接焊縫開(kāi)裂。
[0019]還包括進(jìn)口連接橫管3，所述進(jìn)口連接橫管3將氣化管2和進(jìn)口連接管5連通。但采用圓錐螺旋結(jié)構(gòu)的氣化管2時(shí)，利用進(jìn)口連接橫管3可以方便地將氣化管2和進(jìn)口連接管5連通。
[0020]還包括緩存罐7，所述加料管I與緩存罐7之間還設(shè)置有高壓泄壓閥6。具體實(shí)施時(shí)，加料管I進(jìn)口連接管5連接，高壓泄壓閥6與加料管I及緩存罐7連接，連接方式均為法蘭連接，便于安裝拆卸。高壓泄壓閥6泄壓壓力根據(jù)管路內(nèi)徑、材質(zhì)、連接方式等現(xiàn)場(chǎng)條件單獨(dú)設(shè)定，高壓泄壓閥6可增設(shè)壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控四氯化鈦氣化情況。為降低成本，緩存罐7可多爐共用。
[0021]所述加料管1、氣化管2、進(jìn)口連接橫管3、出口連接管4和進(jìn)口連接管5均為抗蝕不銹鋼管。避免在上蓋壽命期內(nèi)各管路腐蝕穿孔導(dǎo)致四氯化鈦在上蓋內(nèi)部泄漏增加維護(hù)難度。
[0022]具體實(shí)施時(shí)，四氯化鈦的氣化過(guò)程是:液體四氯化鈦先從加料管I進(jìn)入進(jìn)口連接管5，再通過(guò)進(jìn)口連接管5、進(jìn)口連接橫管3進(jìn)入氣化管2，在氣化管2內(nèi)下降過(guò)程中逐步受熱氣化，最后氣態(tài)四氯化鈦再受熱升溫至接近還原反應(yīng)器內(nèi)溫度后，通過(guò)出口連接管4進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)參與反應(yīng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.四氯化鈦氣化裝置，其特征在于:包括加料管(I)、氣化管(2)、出口連接管(4)、進(jìn)口連接管(5)，所述氣化管(2)的一端通過(guò)進(jìn)口連接管(5)與加料管(I)連通，另一端與出口連接管(4)連通，所述氣化管(2)設(shè)置在還原反應(yīng)器上蓋(8)中。2.如權(quán)利要求1所述的四氯化鈦氣化裝置，其特征在于:所述氣化管(2)為螺旋狀。3.如權(quán)利要求2所述的四氯化鈦氣化裝置，其特征在于:所述氣化管(2)為圓錐螺旋狀。4.如權(quán)利要求3所述的四氯化鈦氣化裝置，其特征在于:還包括進(jìn)口連接橫管(3)，所述進(jìn)口連接橫管⑶將氣化管⑵和進(jìn)口連接管(5)連通。5.如權(quán)利要求1所述的四氯化鈦氣化裝置，其特征在于:還包括緩存罐(7)，所述加料管(I)與緩存罐(7)之間還設(shè)置有高壓泄壓閥(6)。6.如權(quán)利要求1所述的四氯化鈦氣化裝置，其特征在于:所述加料管(I)、氣化管(2)、進(jìn)口連接橫管(3)、出口連接管(4)和進(jìn)口連接管(5)均為抗蝕不銹鋼管。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種四氯化鈦氣化裝置，尤其是一種用于在海綿鈦生產(chǎn)領(lǐng)域的四氯化鈦氣化裝置。本實(shí)用新型提供一種可以有效減少反應(yīng)器上部氣化空間，同時(shí)不影響液體四氯化鈦氣化效果，并可以使氣體四氯化鈦在反應(yīng)器內(nèi)均勻分布的四氯化鈦氣化裝置。包括加料管、氣化管、出口連接管、進(jìn)口連接管，所述氣化管的一端通過(guò)進(jìn)口連接管與加料管連通，另一端與出口連接管連通，所述氣化管設(shè)置在還原反應(yīng)器上蓋中。本申請(qǐng)可以有效減少反應(yīng)器和還原爐預(yù)留的氣化空間，降低生產(chǎn)成本，減少四氯化鈦在反應(yīng)器內(nèi)氣化吸熱對(duì)熱平衡的不良影響，消除了液態(tài)四氯化鈦參與還原反應(yīng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的不良影響，從而保證了海綿鈦的質(zhì)量。
【IPC分類】C22B5/04, C22B34/12
【公開(kāi)號(hào)】CN204779762
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520505864
【發(fā)明人】曹旭東, 羅明松
【申請(qǐng)人】攀枝花鋼企欣宇化工有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日