專利名稱:海綿鈦槽式反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種海綿鈦槽式反應(yīng)裝置。
背景技術(shù):
鈦是高科技領(lǐng)域所需要的重要材料之一,世界上只有中國、俄羅斯、烏克蘭、日本、美國等少數(shù)幾個(gè)國家能夠生產(chǎn),技術(shù)上彼此相互封鎖,各有千秋,總體上目前世界上我國產(chǎn)能最大,還原蒸餾技術(shù)比較先進(jìn)。海綿鈦還原蒸餾生產(chǎn),是在反應(yīng)裝置內(nèi),預(yù)先一次性加入鎂,然后在還原過程中,連續(xù)不斷地加入四氯化鈦,液體鎂與氣態(tài)四氯化鈦在液體鎂表面反應(yīng),生成液體氯化鎂(沉入反應(yīng)裝置底部并被間斷排出)和固態(tài)的海綿狀(富含毛細(xì)管)的鈦;還原結(jié)束后,在真空及高溫狀態(tài)下,將反應(yīng)裝置中殘存的鎂和氯化鎂,蒸餾至冷凝裝置內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)海綿鈦的提純;海綿鈦要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,須將鈦坨破碎、壓制成電極、真空電弧爐熔煉鑄錠、制成型材。傳統(tǒng)的海綿鈦還原蒸餾生產(chǎn)所使用的反應(yīng)裝置,無論是豎式(主要方式),還是臥式(只有個(gè)別企業(yè)曾經(jīng)采用過),都是圓筒式的。隨海綿鈦還原蒸餾生產(chǎn)的大型化(單爐產(chǎn)能5噸以上),海綿鈦坨中心部和底部出現(xiàn)了致密的問題,即通常所說的海綿鈦的“硬塊”問題,這些部位的產(chǎn)品非常致密,不再呈海綿狀?!坝矇K”的存在,給海綿鈦的深加工(壓制電極及鑄錠),增加了困難,成為海綿鈦供銷糾紛最多、生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問題之一。反應(yīng)裝置直徑增大后,中心部的反應(yīng)熱不能及時(shí)排出,導(dǎo)致鈦坨中心部高溫?zé)Y(jié),形成中心部“硬塊”。因此,小反應(yīng)裝置生產(chǎn)的海綿鈦坨沒有“硬塊”,反應(yīng)裝置直徑擴(kuò)大后,海綿鈦坨中心部就會(huì)出現(xiàn)“硬塊”。海綿鈦坨蒸餾時(shí),長時(shí)間(通常在100小時(shí)以上)高溫自重?cái)D壓,海綿鈦坨高度明顯降低,使底部燒結(jié),形成“硬塊”,因此,單爐產(chǎn)能較小時(shí),海綿鈦坨沒有“硬塊”,單爐產(chǎn)能擴(kuò)大后,海綿鈦坨底部就會(huì)出現(xiàn)“硬塊”。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,從而提供一種為消除海綿鈦坨“硬塊”而設(shè)計(jì)的海綿鈦槽式反應(yīng)裝置。為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:海綿鈦槽式反應(yīng)裝置,由反應(yīng)裝置和大蓋組成,大蓋包括大蓋上法蘭、大蓋下法蘭、排氯化鎂管、大蓋保溫層、內(nèi)加熱裝置、大蓋中心管和加料管;反應(yīng)裝置包括反應(yīng)裝置筒體、反應(yīng)裝置底板、篩板和排氯化鎂套管;大蓋下法蘭與反應(yīng)裝置法蘭通過螺栓固定連接;所述大蓋上法蘭、大蓋下法蘭、反應(yīng)裝置法蘭和反應(yīng)裝置筒體均為長圓形;所述反應(yīng)裝置筒體底部為平底。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案的有益效果是:第一,可以改善海綿鈦的結(jié)構(gòu),解決海綿鈦硬塊問題。反應(yīng)裝置中任何位置離反應(yīng)裝置裝置壁均較近,反應(yīng)熱能夠快速傳遞到裝置壁,可降低反應(yīng)裝置中心位置的溫度,避免鈦坨在還原過程中燒結(jié)形成硬塊;同時(shí),反應(yīng)裝置橫截面積較大,鈦坨扁平,高度降低,底部產(chǎn)品單位面積承受上部產(chǎn)品的重量大幅度降低,可以減輕鈦坨在蒸餾過程中高溫?zé)Y(jié)及自重?cái)D壓形成硬塊。第二,可以提高加料速度,縮短還原周期。反應(yīng)裝置橫截面積較傳統(tǒng)反應(yīng)裝置為大,反應(yīng)空間加大,加料速度可以相應(yīng)提高;反應(yīng)裝置中任何位置離反應(yīng)裝置裝置壁均較近,反應(yīng)裝置散熱條件改善,加料速度可進(jìn)一步提高。第三,可以縮短蒸餾時(shí)間,節(jié)約能源消耗。反應(yīng)裝置橫截面積及鈦坨表面積加大,蒸餾過程中自由鎂及自由氯化鎂揮發(fā)速度加快;鈦坨扁平,內(nèi)部任何位置離鈦坨表面的距離均較短,鈦坨中殘存鎂及氯化鎂揮發(fā)的路徑較短,蒸餾容易。隨著蒸餾周期的縮短,能耗明顯降低。第四,可以簡化設(shè)備結(jié)構(gòu),降低設(shè)備成本。反應(yīng)裝置僅用鋼板制作,不需要封頭;單個(gè)反應(yīng)裝置重量減輕,成本降低;還原、蒸餾的周期都縮短,單臺(tái)爐子的生產(chǎn)能力提高,在總產(chǎn)能不變的情況下,設(shè)備投入降低。綜上所述,本實(shí)用新型可以改善鈦坨結(jié)構(gòu),減少海綿鈦硬塊;可以縮短還原蒸餾生產(chǎn)周期,提高單位設(shè)備的生產(chǎn)能力;可以降低生產(chǎn)過程的能源消耗,節(jié)約生產(chǎn)成本;可以簡化設(shè)備結(jié)構(gòu),降低設(shè)備制作成本。
圖1為本實(shí)用新型海綿鈦槽式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的俯視圖。圖中:1_大蓋上法蘭、2-大蓋下法蘭、3-反應(yīng)裝置法蘭、4-反應(yīng)裝置筒體、5-反應(yīng)裝置底板、6-篩板、7-排氯化鎂管、8-大蓋保溫層、9-內(nèi)加熱裝置、10-螺栓、11-大蓋中心管、12-加料管、13-排氯化鎂套管。
具體實(shí)施方式
如附圖所示,海綿鈦槽式反應(yīng)裝置,由反應(yīng)裝置和大蓋組成,大蓋包括大蓋上法蘭
1、大蓋下法蘭2、排氯化鎂管7、大蓋保溫層8、內(nèi)加熱裝置9、大蓋中心管11和加料管12;反應(yīng)裝置包括反應(yīng)裝置筒體4、反應(yīng)裝置底板5、篩板6和排氯化鎂套管13 ;大蓋下法蘭2與反應(yīng)裝置法蘭3通過螺栓10固定連接;所述大蓋上法蘭1、大蓋下法蘭2、反應(yīng)裝置法蘭3和反應(yīng)裝置筒體4均為長圓形;所述反應(yīng)裝置筒體4底部為平底。在海綿鈦槽式反應(yīng)裝置中,任何位置距離反應(yīng)裝置裝置壁均較近,反應(yīng)熱能夠快速傳遞到裝置壁,可降低反應(yīng)裝置中心位置的溫度,避免鈦坨在還原過程中燒結(jié),形成中心部“硬塊”;同時(shí),反應(yīng)裝置橫截面積較大,鈦坨扁平,高度降低,鈦坨自重給底部產(chǎn)品的壓力大幅度減輕,避免鈦坨在蒸餾過程中因高溫自重?cái)D壓形成底部“硬塊”。
權(quán)利要求1.海綿鈦槽式反應(yīng)裝置,由反應(yīng)裝置和大蓋組成,大蓋包括大蓋上法蘭(I)、大蓋下法蘭(2)、排氯化鎂管(7)、大蓋保溫層(8)、內(nèi)加熱裝置(9)、大蓋中心管(11)和加料管(12);反應(yīng)裝置包括反應(yīng)裝置筒體(4 )、反應(yīng)裝置底板(5 )、篩板(6 )和排氯化鎂套管(13 );大蓋下法蘭(2)與反應(yīng)裝置法蘭(3)通過螺栓(10)固定連接;其特征在于:所述大蓋上法蘭(I)、大蓋下法蘭(2)、反應(yīng)裝置法蘭(3)和反應(yīng)裝置筒體(4)均為長圓形;所述反應(yīng)裝置筒體(4)底部為平底。
專利摘要海綿鈦槽式反應(yīng)裝置,由反應(yīng)裝置和大蓋組成,大蓋包括大蓋上法蘭、大蓋下法蘭、排氯化鎂管、大蓋保溫層、內(nèi)加熱裝置、大蓋中心管和加料管;反應(yīng)裝置包括反應(yīng)裝置筒體、反應(yīng)裝置底板、篩板和排氯化鎂套管;大蓋下法蘭與反應(yīng)裝置法蘭通過螺栓固定連接;所述大蓋上法蘭、大蓋下法蘭、反應(yīng)裝置法蘭和反應(yīng)裝置筒體均為長圓形;所述反應(yīng)裝置筒體底部為平底。本實(shí)用新型可以改善鈦坨結(jié)構(gòu),減少海綿鈦硬塊;可以縮短還原蒸餾生產(chǎn)周期,提高單位設(shè)備的生產(chǎn)能力;可以降低生產(chǎn)過程的能源消耗,節(jié)約生產(chǎn)成本;可以簡化設(shè)備結(jié)構(gòu),降低設(shè)備制作成本。
文檔編號(hào)C22B34/12GK203065556SQ20132003118
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者羅時(shí)雨 申請(qǐng)人:羅時(shí)雨