制備氯化物熔鹽的布料裝置及用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熔鹽電解精煉鈦領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種制備氯化物熔鹽的布料裝置及用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備，所述布料裝置包括用于盛裝海綿鈦的開(kāi)口容器（10）以及用于將TiCl4導(dǎo)管與所述開(kāi)口容器（10）內(nèi)的海綿鈦隔離的隔離管（20），所述隔離管（20）設(shè)置在所述開(kāi)口容器（10）的內(nèi)部，所述開(kāi)口容器（10）上開(kāi)設(shè)有第一孔（11），所述隔離管（20）的管壁上開(kāi)設(shè)有第二孔（21）。本發(fā)明提供的制備氯化物熔鹽的布料裝置及用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備，由于隔離管的設(shè)置使得當(dāng)TiCl4導(dǎo)管發(fā)生堵塞需要更換而拔出時(shí)，海綿鈦不會(huì)蓋住TiCl4導(dǎo)管插入的空間，因此可實(shí)現(xiàn)熱態(tài)下，即不停爐的情況下，自由的更換TiCl4導(dǎo)管。
【專利說(shuō)明】制備氯化物熔鹽的布料裝置及用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熔鹽電解精煉鈦領(lǐng)域，具體地，涉及一種制備氯化物熔鹽的布料裝置 及用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 熔鹽電解精煉鈦一般采用粗鈦或廢海綿鈦為陽(yáng)極，金屬材料為陰極，在堿金屬或 堿土金屬鹵化物熔鹽電解質(zhì)中組成電解槽，在直流電作用下，鈦離子在陽(yáng)極溶出并遷移至 陰極析出，得到高純金屬鈦或鈦粉。
[0003] 電解質(zhì)中一般包含0. 5?10wt%的低價(jià)氯化鈦，該氯化鈦采用TiCl4與海綿鈦在 熔鹽中反應(yīng)制得，主要包括以下幾個(gè)反應(yīng)：
[0004] Ti+3TiCl4 = 4TiCl3
[0005] Ti+TiCl4 = 2TiCl2
[0006] TiCl2+TiCl4 = 2TiCl3
[0007] Ti+2TiCl3 = 3TiCl2
[0008] 制備時(shí)，通常將海綿鈦預(yù)裝在布料器中，待熔鹽加熱至特定溫度熔化后，將布料器 放入熔鹽液面下，通過(guò)導(dǎo)管將TiCl 4注入布料器，使之發(fā)生上述反應(yīng)。
[0009] 然而，在實(shí)際制備過(guò)程中，由于TiCl4中包含少量固體雜質(zhì)或TiCl4在潮濕的環(huán) 境下發(fā)生水解都容易導(dǎo)致在導(dǎo)管局部形成固體物造成導(dǎo)管堵塞，由于在制備過(guò)程中更換導(dǎo) 管，海綿鈦就會(huì)蓋住TiCl 4導(dǎo)管插入的空間，因此，導(dǎo)管堵塞后只能停爐冷卻后才可更換，造 成生產(chǎn)效率低下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是提供一種制備氯化物熔鹽的布料裝置及用于熔鹽電解精煉鈦的 設(shè)備，以克服現(xiàn)有技術(shù)中在制備含低價(jià)鈦氯化物熔鹽時(shí)，導(dǎo)管堵塞后只能停爐冷卻后才可 更換，造成生產(chǎn)效率低下的問(wèn)題。
[0011] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制備氯化物熔鹽的布料裝置，所述布料裝置 包括用于盛裝海綿鈦的開(kāi)口容器以及用于將TiCl 4導(dǎo)管與所述開(kāi)口容器內(nèi)的海綿鈦隔離的 隔離管，所述隔離管設(shè)置在所述開(kāi)口容器的內(nèi)部，所述開(kāi)口容器上開(kāi)設(shè)有第一孔，所述隔離 管的管壁上開(kāi)設(shè)有第二孔。
[0012] 優(yōu)選地，所述開(kāi)口容器包括側(cè)壁和底壁，所述第一孔設(shè)置在所述側(cè)壁和/或所述 底壁上。
[0013] 優(yōu)選地，所述開(kāi)口容器的側(cè)壁和底壁上均開(kāi)設(shè)有多個(gè)所述第一孔。
[0014] 優(yōu)選地，所述隔離管套設(shè)在所述開(kāi)口容器內(nèi)，所述隔離管的下端固定于所述底壁。
[0015] 優(yōu)選地，所述開(kāi)口容器的橫截面為圓形、多邊形或者不規(guī)則形狀，所述隔離管的橫 截面為相應(yīng)的圓形、多邊形或者不規(guī)則形狀。
[0016] 優(yōu)選地，所述第二孔為多個(gè)，并設(shè)置在所述隔離管的下部。
[0017] 優(yōu)選地，所述開(kāi)口容器上開(kāi)設(shè)的所述第一孔的總面積占所述開(kāi)口容器總面積的 8%-20% ;并且/或者，所述隔離管管壁上開(kāi)設(shè)的所述第二孔的總面積占所述隔離管總面積 的 30%-50%。
[0018] 優(yōu)選地，所述開(kāi)口容器的開(kāi)口位于所述開(kāi)口容器的頂部，所述布料裝置還包括圍 繞所述開(kāi)口設(shè)置的法蘭。
[0019] 優(yōu)選地，所述開(kāi)口容器的材質(zhì)采用碳鋼、不銹鋼、金屬鎳、因康合金中的一種。
[0020] 本發(fā)明還提供一種用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備，所述設(shè)備包括上述制備氯化物熔 鹽的布料裝置、用于盛放熔鹽的熔鹽容器和用于導(dǎo)入TiCl 4氣體的TiCl4導(dǎo)管，所述布料裝 置設(shè)置在所述熔鹽容器內(nèi)，使得所述熔鹽容器內(nèi)的熔鹽液面高于所述第一孔，所述TiCl 4導(dǎo) 管的一端伸入所述隔離管內(nèi)，另一端位于所述布料裝置外側(cè)并高于所述熔鹽液面。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述設(shè)備包括懸掛裝置，所述開(kāi)口容器的開(kāi)口位于所述開(kāi)口容器的頂部， 所述布料裝置還包括圍繞所述開(kāi)口設(shè)置的法蘭，所述布料裝置通過(guò)所述法蘭懸掛安裝在所 述懸掛裝置上。
[0022] 本發(fā)明提供的制備氯化物熔鹽的布料裝置及用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備，由于隔 離管的設(shè)置使得當(dāng)TiCl 4導(dǎo)管發(fā)生堵塞需要更換而拔出時(shí)，海綿鈦不會(huì)蓋住TiCl4導(dǎo)管插入 的空間，因此可實(shí)現(xiàn)熱態(tài)下，即不停爐的情況下，自由的更換TiCl 4導(dǎo)管。
[0023] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024] 附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0025] 圖1是本發(fā)明提供的制備氯化物熔鹽的布料裝置的俯視圖。
[0026] 圖2是圖1所示的制備氯化物熔鹽的布料裝置的沿A-A線的剖視圖。
[0027] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0028] 1〇:開(kāi)口容器； 11:第一孔； 20:隔離管；
[0029] 21 :第二孔； 30 :法蘭。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描 述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0031] 在發(fā)明中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如"上、下、左、右"通常是指參 考附圖所示的上、下、左、右；"內(nèi)、外"是指相對(duì)于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外。
[0032] 特別說(shuō)明：在本發(fā)明中提到的"制備氯化物熔鹽的布料裝置"中的"布"指分布。
[0033] 如圖1-2所示，本發(fā)明提供一種制備氯化物熔鹽的布料裝置，所述布料裝置包括 用于盛裝海綿鈦的開(kāi)口容器10以及用于將TiCl 4導(dǎo)管與所述開(kāi)口容器10內(nèi)的海綿鈦隔離 的隔離管20,所述隔離管20設(shè)置在所述開(kāi)口容器10的內(nèi)部，所述開(kāi)口容器10上開(kāi)設(shè)有第 一孔11，所述隔離管20的管壁上開(kāi)設(shè)有第二孔21。
[0034] 本發(fā)明提供的制備氯化物熔鹽的布料裝置，由于隔離管20的設(shè)置使得當(dāng)TiCl4導(dǎo) 管發(fā)生堵塞需要更換而拔出時(shí)，所述開(kāi)口容器10內(nèi)的海綿鈦不會(huì)蓋住TiCl 4導(dǎo)管插入的空 間，因此可實(shí)現(xiàn)熱態(tài)下，即不停爐的情況下，自由的更換TiCl4導(dǎo)管。使用本發(fā)明提供的制 備氯化物熔鹽的布料裝置進(jìn)行氯化物熔鹽的制備時(shí)，TiCl4導(dǎo)管插入到隔離管20的底部， 隔離管20的管壁上開(kāi)設(shè)的第二孔21為T(mén)iCl 4的引出通道，TiCl4氣化后（TiCl4的沸點(diǎn)為 135. 9°C，而制備氯化物熔鹽時(shí)的工作環(huán)境大于135. 9°C)從隔離管20管壁上開(kāi)設(shè)的第二 孔21均勻的噴出，可以與所述開(kāi)口容器10內(nèi)的海綿鈦充分接觸，進(jìn)而提高反應(yīng)速度及反應(yīng) 率。
[0035] 優(yōu)選地，所述開(kāi)口容器10包括側(cè)壁和底壁，所述第一孔11設(shè)置在所述側(cè)壁和/或 所述底壁上。在制備氯化物熔鹽的過(guò)程中，開(kāi)口容器10的主要作用為盛裝海綿鈦，11(：1 4與 海綿鈦在其內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)生成的氯化物從開(kāi)口容器10的側(cè)壁和/或底壁上的第一孔 11擴(kuò)散至熔鹽中。
[0036] 為了能夠使在所述開(kāi)口容器10內(nèi)反應(yīng)生成的氯化物快速擴(kuò)散到熔鹽中，所述開(kāi) 口容器10的側(cè)壁和底壁上均開(kāi)設(shè)有多個(gè)所述第一孔11。
[0037] 另外，所述隔離管20套設(shè)在所述開(kāi)口容器10內(nèi)，所述隔離管20的下端固定于所 述底壁。這樣，在制備氯化物熔鹽的過(guò)程中，TiCl 4導(dǎo)管可以很方便的插入到所述隔離管20 中，并將11(：14與所述開(kāi)口容器10內(nèi)的海綿鈦充分接觸。
[0038] 在本發(fā)明中，所述開(kāi)口容器10的橫截面的形狀可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇，在本 實(shí)施方式中，所述開(kāi)口容器10的橫截面為圓形、多邊形或者不規(guī)則形狀，所述隔離管20的 橫截面為相應(yīng)的圓形、多邊形或者不規(guī)則形狀。優(yōu)選地，所述開(kāi)口容器10和所述隔離管20 的橫截面均為圓形，且所述隔離管20和所述開(kāi)口容器10同軸設(shè)置。
[0039] 為了能夠使11(：14能夠快速、均勻的與所述開(kāi)口容器10內(nèi)的海綿鈦反應(yīng)，所述第 二孔21為多個(gè)，并設(shè)置在所述隔離管20的下部。
[0040] 在實(shí)際應(yīng)用中，所述開(kāi)口容器10和所述隔離管20的總的開(kāi)孔面積可以根據(jù)實(shí)際 情況而定，在本實(shí)施方式中，所述開(kāi)口容器10上開(kāi)設(shè)的所述第一孔11的總面積占所述開(kāi)口 容器10總面積的8%-20%，優(yōu)選15%并且/或者，所述隔離管20管壁上開(kāi)設(shè)的所述第二孔 21的總面積占所述隔離管20總面積的30%-50%，優(yōu)選35%。
[0041] 為了能夠?qū)⑺霾剂涎b置在懸掛狀態(tài)下使用，以節(jié)省勞動(dòng)力，所述開(kāi)口容器10的 開(kāi)口位于所述開(kāi)口容器10的頂部，所述布料裝置還包括圍繞所述開(kāi)口設(shè)置的法蘭30。所述 法蘭30焊接在所述開(kāi)口容器10的開(kāi)口處，用于所述開(kāi)口容器10與其它懸掛裝置的連接。
[0042] 根據(jù)所述布料裝置的高溫工作場(chǎng)合，所述開(kāi)口容器10的材質(zhì)采用碳鋼、不銹鋼、 金屬鎳、因康合金中的一種，優(yōu)選金屬鎳。
[0043] 本發(fā)明還提供一種用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備，所述設(shè)備包括上述所述的制備氯 化物熔鹽的布料裝置、用于盛放熔鹽的熔鹽容器和用于導(dǎo)入TiCl 4氣體的TiCl4導(dǎo)管，所述 布料裝置設(shè)置在所述熔鹽容器內(nèi)，使得所述熔鹽容器內(nèi)的熔鹽液面高于所述第一孔11，所 述TiC14導(dǎo)管的一端伸入所述隔離管20內(nèi)，另一端位于所述布料裝置外側(cè)并高于所述熔鹽 液面。所述設(shè)備還包括懸掛裝置，所述開(kāi)口容器10的開(kāi)口位于所述開(kāi)口容器10的頂部，所 述布料裝置還包括圍繞所述開(kāi)口設(shè)置的法蘭30,所述布料裝置通過(guò)所述法蘭30懸掛安裝 在所述懸掛裝置上。
[0044] 在進(jìn)行熔鹽電解精煉鈦時(shí)，將海綿鈦預(yù)先放置在所述開(kāi)口容器10內(nèi)，TiCl4導(dǎo)管插 入隔離管20底部，通過(guò)法蘭30將所述布料裝置安裝在配套的懸掛裝置上。待熔鹽容器內(nèi) 的熔鹽加熱至特定溫度熔化后，將所述布料裝置放入熔鹽液面下，由TiCl4導(dǎo)管將TiCl4導(dǎo) 入使之與所述開(kāi)口容器10內(nèi)的海綿鈦發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)控制TiCl4的加入量及加入速率，可 制得不同濃度和價(jià)比的電解質(zhì)。采用本裝置可提高反應(yīng)速度及反應(yīng)率，以及TiCl 4導(dǎo)管堵 塞時(shí)可以實(shí)現(xiàn)在不停爐的狀況下方便的更換導(dǎo)管。
[0045] 以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí) 施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn) 單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0046] 另外需要說(shuō)明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛 盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。
[0047] 此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本 發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1. 一種制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述布料裝置包括用于盛裝海綿鈦 的開(kāi)口容器（10)以及用于將TiCl 4導(dǎo)管與所述開(kāi)口容器（10)內(nèi)的海綿鈦隔離的隔離管 (20)，所述隔離管（20)設(shè)置在所述開(kāi)口容器（10)的內(nèi)部，所述開(kāi)口容器（10)上開(kāi)設(shè)有第一 孔（11)，所述隔離管（20)的管壁上開(kāi)設(shè)有第二孔（21)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述開(kāi)口容器 (10)包括側(cè)壁和底壁，所述第一孔（11)設(shè)置在所述側(cè)壁和/或所述底壁上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述開(kāi)口容器 (10)的側(cè)壁和底壁上均開(kāi)設(shè)有多個(gè)所述第一孔（11)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述隔離管 (20)套設(shè)在所述開(kāi)口容器（10)內(nèi)，所述隔離管（20)的下端固定于所述底壁。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述開(kāi)口容器 (10)的橫截面為圓形、多邊形或者不規(guī)則形狀，所述隔離管（20)的橫截面為相應(yīng)的圓形、多 邊形或者不規(guī)則形狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述第二孔（21) 為多個(gè)，并設(shè)置在所述隔離管（20)的下部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述開(kāi)口容器 (10)上開(kāi)設(shè)的所述第一孔（11)的總面積占所述開(kāi)口容器（10)總面積的8%-20% ;并且/或 者，所述隔離管（20)管壁上開(kāi)設(shè)的所述第二孔（21)的總面積占所述隔離管（20)總面積的 30%-50%〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述開(kāi)口容器 (10)的開(kāi)口位于所述開(kāi)口容器（10)的頂部，所述布料裝置還包括圍繞所述開(kāi)口設(shè)置的法蘭 (30)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置，其特征在于，所述開(kāi)口容器 (10)的材質(zhì)采用碳鋼、不銹鋼、金屬鎳、因康合金中的一種。
10. -種用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求1-7、 9中任意一項(xiàng)所述的制備氯化物熔鹽的布料裝置、用于盛放熔鹽的熔鹽容器和用于導(dǎo)入 TiCl4氣體的TiCl4導(dǎo)管，所述布料裝置設(shè)置在所述熔鹽容器內(nèi)，使得所述熔鹽容器內(nèi)的熔 鹽液面高于所述第一孔（11)，所述TiCl 4導(dǎo)管的一端伸入所述隔離管（20)內(nèi)，另一端位于 所述布料裝置外側(cè)并高于所述熔鹽液面。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于熔鹽電解精煉鈦的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括 懸掛裝置，所述開(kāi)口容器（10)的開(kāi)口位于所述開(kāi)口容器（10)的頂部，所述布料裝置還包括 圍繞所述開(kāi)口設(shè)置的法蘭（30)，所述布料裝置通過(guò)所述法蘭（30)懸掛安裝在所述懸掛裝 置上。
【文檔編號(hào)】C25C7/00GK104060299SQ201310504147
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】鄧斌, 穆天柱, 穆宏波, 朱福興 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司