海綿鈦、海綿鋯節(jié)能反應(yīng)爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及海綿鈦、海綿鋯生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海綿鈦、海綿鋯節(jié)能反應(yīng)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，海綿鈦冶煉均采用克勞爾法制取產(chǎn)品。國外主要采用熔鹽氯化、I型還蒸爐技術(shù)、沸騰氯化和倒U型還蒸爐技術(shù)生產(chǎn)海綿鈦，而國內(nèi)則主要采用上排氯化鎂式I型和倒U小型還蒸爐技術(shù)。隨著我國海綿鈦生產(chǎn)技術(shù)的的發(fā)展，生產(chǎn)工藝的不斷完善，為提高產(chǎn)能節(jié)約成本冶煉爐也日趨大型化，單爐產(chǎn)量不斷提高。2009以來隨著國際經(jīng)濟形式的持續(xù)低糜，海綿鈦的價格一路走低。如何縮短單爐生產(chǎn)周期降低成本提高海綿鈦品級，已成為每個海綿鈦廠都急需解決的問題。
[0003]TiCL4的鎂熱還原是一個強烈的放熱反應(yīng)。通過實際測量，在還原生產(chǎn)期間，反應(yīng)釜中心溫度最高超出I 4 O (TC，如果未能及時將還原反應(yīng)產(chǎn)生的余熱排走，就會影響海綿鈦的內(nèi)外在質(zhì)量、降低加料和反應(yīng)速率、延長海綿鈦生產(chǎn)周期及增加生產(chǎn)成本。在還原生產(chǎn)期間，通常反應(yīng)釜主要通過進出風(fēng)口、大蓋、冷卻水、爐殼和爐底等散熱。其中最為重要的是通過進出風(fēng)口對反應(yīng)釜反應(yīng)液面帶進行散熱。散熱方式無外力介入，自然通風(fēng)排除反應(yīng)釜熱量。開啟風(fēng)管的方式需工人爬上爐殼外平臺手工擰開法蘭緊固螺絲卸下盲板。
[0004]這種散熱方式方式的缺點如下:
[0005]1、散熱速度慢加料速度低:TiC14的還原過程是在含有T 1、TiC12、TiC13、TiC14、Mg、MgC12的固、液、氣態(tài)多相共存體系中進行的，同時也是一個放熱反應(yīng)，為了維持正常的溫度，防止鈦鐵合金的生成，必須進行良好的散熱，而這種方式就限制了還原反應(yīng)速率，降低了 Ticl4的加料速度(平均料速280-320kg/h)還原周期長，生產(chǎn)成本居高不下，同時也制約了設(shè)備的大型化。
[0006]2、反應(yīng)液面帶溫度不好控制:容易造成生產(chǎn)過程中超溫或局部超溫，溫度超過1085° C達到鈦鐵最低共熔點生成鈦鐵合金海綿鈦含鐵量高，產(chǎn)品品級下降造成經(jīng)濟損失。
[0007]3、勞動強度大存在安全隱患:生產(chǎn)過程中工人要爬上3-4米的爐壁外平臺手工打開或關(guān)閉所有進出風(fēng)管的盲板，整個操作過程需要1-1.5小時，工作環(huán)境惡劣，工作平臺操作面積狹小環(huán)境溫度可達60°C，易發(fā)生中暑及高溫灼傷等事故。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的是使反應(yīng)爐內(nèi)上下段工作溫度控制在所需的溫度內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)較快的冷卻降溫，并使反應(yīng)爐中下部保溫在800 0C。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種海綿鈦、海綿鋯節(jié)能反應(yīng)爐，包括爐體，在所述爐體的上端設(shè)置有強制通風(fēng)系統(tǒng)，在強制通風(fēng)系統(tǒng)下方設(shè)置有隔熱真空節(jié)能系統(tǒng)，所述強制通風(fēng)系統(tǒng)包括變頻風(fēng)機、進風(fēng)管、環(huán)形集風(fēng)帶，所述環(huán)形集風(fēng)帶至少上下平行設(shè)置兩個，分別設(shè)置在爐體的側(cè)壁內(nèi)部，在每個所述環(huán)形集風(fēng)帶外側(cè)分別通過進風(fēng)管連接到變頻風(fēng)機，在每個所述環(huán)形集風(fēng)帶內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置有進風(fēng)口，在最下方的一個環(huán)形集風(fēng)帶下方還設(shè)置有一個用于排風(fēng)的排風(fēng)環(huán)形集風(fēng)帶，所述排風(fēng)環(huán)形集風(fēng)帶外側(cè)連接有集風(fēng)管道，所述排風(fēng)環(huán)形集風(fēng)帶內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置有排風(fēng)口，所述隔熱真空節(jié)能系統(tǒng)包括多個均勻分布在所述爐體側(cè)壁上的隔熱模塊和伸縮機構(gòu)，每個所述隔熱模塊與伸縮機構(gòu)連接，并且所述隔熱模塊設(shè)置在爐體內(nèi)側(cè)，所述伸縮機構(gòu)設(shè)置在爐體側(cè)壁上，每個所述伸縮機構(gòu)還分別連接有伺服電動機，所述隔熱模塊包括模盒和模塊，所述模盒固定在爐體內(nèi)壁，所述模塊在模盒上左右移動，并且一端與伸縮機構(gòu)連接。本實用新型的海綿鈦、海綿鋯節(jié)能反應(yīng)爐，強制通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置環(huán)形集風(fēng)帶和排風(fēng)環(huán)形集風(fēng)帶，使得進風(fēng)和出風(fēng)在變頻風(fēng)機的動力下十分順暢，隔熱真空節(jié)能系統(tǒng)阻止了還原反應(yīng)時強制通風(fēng)系統(tǒng)冷卻時帶走中下部不需要降溫的地方的熱量，避免中下部加熱元件連續(xù)加熱，大大降低了電耗。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，在每個所述進風(fēng)口上均安裝有進風(fēng)支管，在每個所述排風(fēng)口上均安裝有排風(fēng)支管，在所述集風(fēng)管道外側(cè)設(shè)置有保溫層，在所述集風(fēng)管道上設(shè)置有電動閥門。進風(fēng)支管和排風(fēng)支管有加固和導(dǎo)向的作用。
[0011]作為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述模盒為U型，模盒的U型底部固定在爐體內(nèi)壁，模塊在模盒的U型平行支臂上左右移動。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，在每個所述伺服電動機和伸縮機構(gòu)外側(cè)還設(shè)置有密封箱，所述密封箱密封固定在爐體外側(cè)，在所述密封箱的底部設(shè)置有伺服電動機的接線輸入端和接線輸出端。密封箱提高了整個結(jié)構(gòu)的密封性能，進一步降低了能耗。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，在每根所述進風(fēng)管上還設(shè)置有閥門，所述閥門為電動蝶閥，所述電動蝶閥、伺服電動機和變頻風(fēng)機通過中控系統(tǒng)控制。電動蝶閥、伺服電動機和變頻風(fēng)機通過中控系統(tǒng)控制，使得溫度的控制精度更高。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，在所述爐體內(nèi)側(cè)壁的下半段還設(shè)置有至少一圈阻擋器。
[0015]本實用新型的海綿鈦、海綿鋯節(jié)能反應(yīng)爐，強制通風(fēng)系統(tǒng)解決了 1、散熱速度慢加料速度低，散熱速度大幅提高，TiC14加料速度加大。以1t/爐為例1t爐整個還原過程需加TiC1440噸原來的加料速度為300kg/h需133個小時加完料，現(xiàn)為600kg/h加料時間只需66個小時。2、反應(yīng)液面溫度可控制在±5°C完全滿足生產(chǎn)工藝要求。3、整個通風(fēng)過程實現(xiàn)了自動化無需人工操作，降低了工人勞動強度消除了安全隱患。隔熱真空節(jié)能系統(tǒng)，采用自動伸縮的隔熱模塊結(jié)構(gòu)解決了 1、阻止了還原反應(yīng)時強制通風(fēng)系統(tǒng)冷卻時帶走中下部不需要降溫的地方的熱量，避免中下部加熱元件連續(xù)加熱，大大降低了電耗。2、在蒸餾抽真空時隔熱模塊后縮，讓上、中、下部聯(lián)通，抽真空速度提高。3、整個系統(tǒng)可接入DCS控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動自動化無需人工操作，降低了工人勞動強度。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1的A向視圖；
[0018]其中，1-爐體，2-變頻風(fēng)機，3-進風(fēng)管，4-環(huán)形集風(fēng)帶，5-進風(fēng)口，6_排風(fēng)環(huán)形集風(fēng)帶，7-集風(fēng)管道，8-排風(fēng)口，9-進風(fēng)支管，10-排風(fēng)支管，11-保溫層，12-電動閥門，13-電動蝶閥，14-中控系統(tǒng)，15-阻擋器，16-隔熱模塊，17-伸縮機構(gòu)，18-伺服電動機，19-模盒，20-模塊，21-密封箱。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案。
[0020]如圖所示，本實用新型的海綿鈦、海綿鋯節(jié)能反應(yīng)爐，包括爐體1，在所述爐體I的上端設(shè)置有強制通風(fēng)系統(tǒng)，在強制通風(fēng)系統(tǒng)下方設(shè)置有隔熱真空節(jié)能系統(tǒng)，所述強制通風(fēng)系統(tǒng)包括變頻風(fēng)機2、進風(fēng)管3、環(huán)形集風(fēng)帶4，所述環(huán)形集風(fēng)帶4至少上下平行設(shè)置兩個，分別設(shè)置在爐體I的側(cè)壁內(nèi)部，在每個所述環(huán)形集風(fēng)帶4外側(cè)分別通過進風(fēng)管3連接到變頻風(fēng)機2，在每個所述環(huán)形集風(fēng)帶4內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置有進風(fēng)口 5，在最下方的一個環(huán)形集風(fēng)帶4下方還設(shè)置有一個用于排風(fēng)的