專利名稱：沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沸騰氯化爐，特別是一種沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置。
背景技術(shù)：
上世紀七十年代中期，廣州有色金屬研究院研究開發(fā)了無篩板沸騰氯化新技術(shù)， 1979年實現(xiàn)工業(yè)化，它取代了傳統(tǒng)的有篩板沸騰氯化爐，不僅可以氯化一般的高鈦渣，還可以氯化含Σ MgO+CaO高達7% 9%的攀枝花礦高鈦渣，并通過了攀枝花礦鈦資源國家重點科技攻關(guān)項目驗收。由于無篩板沸騰氯化爐可以長期、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，現(xiàn)已應(yīng)用于我國許多鈦廠。但是，目前各廠家普遍采用間斷式人工排渣法排出氯化爐爐渣，引起氯氣等大量外泄污染環(huán)境等問題，以某廠為例，人工排渣操作過程如下每6小時為一個周期，排S—次，每次排出約四分之三爐渣；反應(yīng)5. 5小時后，停止加料、停止通氯，打開爐底排渣口，用鐵釬等人工疏通排渣口，間斷通氯攪動爐渣，使之從排渣口排出，隨后關(guān)閉排渣口，排渣作業(yè)約需30 分鐘，接著繼續(xù)加料、通氯，重新啟動氯化爐。由上可見，排渣過程伴隨有大量氯氣、四氯化鈦等有毒氣體外泄，嚴重污染環(huán)境，勞動條件惡劣；另一方面，排渣前后沸騰氯化爐床層高度由低到高周期性大幅度變化，流化質(zhì)量隨之波動，使氯氣利用率等顯著降低。根據(jù)我們的理論分析及試驗，可以把上述間斷式人工排渣法的操作過程用圖1表示，從圖1可分析其弊病假設(shè)床層高度為Lf，且Lf=IOO時沸騰氯化爐比較穩(wěn)定(如麗線所示)，A1A2為一個操作周期(6小時)。隨著反應(yīng)進行，Lf逐漸增加，如A1B1段(5. 5小時)所示，B1A2段為排渣作業(yè)(0. 5小時)，A2A3為第二周期，如此類推，形成鋸齒形曲線。在生產(chǎn)過程中，操作時間、排渣量等會有所變化，但是其操作曲線形狀與圖1類似，呈不規(guī)則鋸齒形曲線。由圖1可見，沸騰氯化爐床層高度由低到高周期性大幅度變化(前后相差達4倍)，流化質(zhì)量隨之波動，氯化反應(yīng)的大部分時間在低料層條件下運行，這是導(dǎo)致氯氣利用率低、反應(yīng)率低的重要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種能夠解決現(xiàn)有的間斷式人工排渣法造成的氯氣外泄嚴重污染環(huán)境及沸騰氯化爐床層高度在排渣前后大幅度變化而導(dǎo)致氯氣利用率低、反應(yīng)效率低等問題的沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明所述的沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，包括爐體及與爐體相連接的排渣裝置，其特點是所述排渣裝置包括排渣管、渣罐及儲渣斗，所述排渣管向下傾斜地裝置在爐體的沸騰段上，所述排渣管的輸入口與爐體的內(nèi)腔相連通、輸出口與渣罐的輸入口相連通，所述渣罐的輸出口位于儲渣斗的腔體內(nèi)，所述排渣裝置通過渣罐內(nèi)保留的爐渣構(gòu)成第一道料封，并通過自動排入儲渣斗內(nèi)的爐渣構(gòu)成第二道料封。為了達到理想的排渣效果，上述排渣管裝置在沸騰段的中下部。而且上述排渣管的中心線與水平線之間的夾角β為30° 80°。
為了能夠方便地檢查排渣的情況，上述排渣管上設(shè)置有檢查孔。為了使爐渣的運送方式多種多樣，既可以是通過爐渣自動輸送裝置進行運送，也可以是在上述儲渣斗的底部設(shè)置有排渣口，通過該排渣口將爐渣自動排入渣車運送。為了能夠清除爐體內(nèi)的碎磚等塊狀物，上述爐體的底部設(shè)置有備用排渣口。本發(fā)明由于采用了排渣管、渣罐及儲渣斗組成的排渣裝置，并且將排渣管向下傾斜地裝置在爐體的沸騰段上，通過利用沸騰氯化爐內(nèi)床層高度與物料量、床層壓差成正比， 以及自動溢流原理，使該排渣裝置能夠?qū)崿F(xiàn)密閉式自動溢流連續(xù)排渣，而且在排渣的過程中，不需要停氯、停加料，從而使沸騰氯化爐床層高度自動保持穩(wěn)定(例如在圖1中保持在 MN線，即Lf=IOO左右運行)，氣-固接觸時間增加，反應(yīng)完全，流化質(zhì)量穩(wěn)定良好，既顯著地提高了氯氣利用率，達到節(jié)能減排的目的，又克服了現(xiàn)有的間斷式人工排渣法需頻繁停爐排渣、反復(fù)啟動操作而產(chǎn)生的諸多弊病，而且極大地降低了勞動強度，同時通過渣罐內(nèi)保留的爐渣及儲渣斗內(nèi)的爐渣構(gòu)成的兩道料封，使該排渣裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動料封，這樣在排渣的過程中，氯氣不會外泄，從而有效地解決了現(xiàn)有的間斷式人工排渣法造成氯氣外泄而嚴重污染環(huán)境的問題，從根本上改善了勞動環(huán)境及條件，由于沸騰氯化爐可以連續(xù)生產(chǎn)，排渣時不必停爐，僅作業(yè)時間的增加就可以使四氯化鈦日產(chǎn)量提高8%以上，且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、使用安全可靠。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1為間斷式人工排渣法沸騰氯化爐床層高度Lf隨時間t變化示意圖。圖2為本發(fā)明的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖2所示，本發(fā)明所述的沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，包括爐體1及與爐體 1相連接的排渣裝置2，該排渣裝置包括排渣管21、渣罐22及儲渣斗23，其中排渣管21向下傾斜地裝置在爐體的沸騰段12上，而且排渣管21的輸入口與爐體的內(nèi)腔相連通、輸出口與渣罐22的輸入口相連通，而渣罐22的輸出口位于儲渣斗23的腔體內(nèi)，為了防止在排渣的過程中氯氣外泄，排渣裝置2通過渣罐22內(nèi)保留的一定量的爐渣27構(gòu)成第一道料封，并通過自動排入儲渣斗23內(nèi)的爐渣27構(gòu)成第二道料封。為了達到理想的排渣效果，排渣管 21裝置在沸騰段12的中下部，而且排渣管21的中心線與水平線之間的夾角β為30° 80°。為了能夠方便地檢查排渣的情況，排渣管21上設(shè)置有檢查孔Μ。為了使爐渣27的運送方式多種多樣，既可以是本發(fā)明還包括爐渣自動輸送裝置，該爐渣自動輸送裝置包括吸管25及其配套設(shè)備，而吸管25的吸入口位于儲渣斗23的腔體內(nèi)，也可以是在儲渣斗23 的底部設(shè)置有排渣口 22，通過該排渣口 22將爐渣27自動排入渣車運送。為了能夠清除爐體1內(nèi)的碎磚等塊狀物，在爐體1的底部設(shè)置有備用排渣口 11。如圖2所示，本發(fā)明采用的沸騰氯化爐的爐體1由五段構(gòu)成，每段的外殼采用鋼板制成，而且內(nèi)襯有耐火磚6，爐體的第一段為倒錐形爐底10，備用排渣口 11既可以設(shè)置在倒錐形爐底10的底側(cè)，也可以設(shè)置在倒錐形爐底10的底部中心位置，而且倒錐形爐底10的錐面上設(shè)置有氯氣管3 ；第二段為圓柱形的沸騰段12，排渣裝置的排渣管21就裝置在該圓
4柱形的沸騰段12的中下部，而且沸騰段12借助法蘭13與倒錐形爐底10連成一體，沸騰段 12的右側(cè)還設(shè)置有測溫管4和加料口 14 ；第三段為過渡段15 ；第四段為擴大段16 ；第五段為錐形爐蓋17，其右側(cè)設(shè)有爐氣出口 18，中間為人孔19，左側(cè)為測溫管5 ；其中沸騰段12、 過渡段15、擴大段16和錐形爐蓋17為一體連接。本發(fā)明是基于沸騰氯化爐內(nèi)床層高度與物料量、床層壓差成正比，以及自動溢流原理，當氯化爐啟動約5小時后，爐渣27達到一定高度，排渣裝置2開始自動連續(xù)排渣，爐渣27自動溢流進入排渣管21，并經(jīng)渣罐22排入到儲渣斗23內(nèi)，從而使流化床層高度自動保持穩(wěn)定，而且可通過檢查孔對隨時觀察爐體內(nèi)的情況，同時排入到儲渣斗23內(nèi)的爐渣27 可借助爐渣自動輸送裝置的吸管20吸送至渣場，或者通過儲渣斗23底部的排渣口 22排入渣車，通過渣車來運輸，需要時，可通過備用排渣口 11清除爐體內(nèi)的碎磚等塊狀物。本發(fā)明是在連續(xù)通氯、加料，沸騰氯化爐床層高度自動保持穩(wěn)定情況下實現(xiàn)密閉式自動連續(xù)排渣， 氯氣不會外泄，從根本上改善了勞動條件，解決了環(huán)境污染問題，沸騰氯化爐床層穩(wěn)定，反應(yīng)完全，顯著地提高了氯氣利用率、鈦氯化效率和爐產(chǎn)能。本發(fā)明是通過實施例來描述的，但并不對本發(fā)明構(gòu)成限制，參照本發(fā)明的描述，所公開的實施例的其他變化，如對于本領(lǐng)域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，包括爐體(1)及與爐體(1)相連接的排渣裝置(2)，其特征在于所述排渣裝置(2)包括排渣管(21)、渣罐(22)及儲渣斗(23)，所述排渣管(21)向下傾斜地裝置在爐體(1)的沸騰段(12)上，所述排渣管(21)的輸入口與爐體(1) 的內(nèi)腔相連通、輸出口與渣罐(22)的輸入口相連通，所述渣罐(22)的輸出口位于儲渣斗 (23)的腔體內(nèi)，所述排渣裝置(2)通過渣罐(22)內(nèi)保留的爐渣(27)構(gòu)成第一道料封，并通過自動排入儲渣斗(23 )內(nèi)的爐渣(27 )構(gòu)成第二道料封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，其特征在于上述排渣管(21) 裝置在沸騰段(12)的中下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，其特征在于上述排渣管(21) 的中心線與水平線之間的夾角β為30° 80°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，其特征在于上述排渣管(21) 上設(shè)置有檢查孔(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，其特征在于上述排渣裝置 (2 )還包括爐渣自動輸送裝置，所述爐渣自動輸送裝置包括吸管(25 )及其配套設(shè)備，所述吸管(25)的吸入口位于上述儲渣斗(23)的腔體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，其特征在于上述儲渣斗(23) 的底部設(shè)置有排渣口(26)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，其特征在于上述爐體(1)的底部設(shè)置有備用排渣口(11)。
全文摘要
一種沸騰氯化爐密閉式自動排渣裝置，該排渣裝置包括排渣管、渣罐及儲渣斗，排渣管向下傾斜地裝置在爐體的沸騰段上，其輸入口與爐體的內(nèi)腔相連通、輸出口與渣罐的輸入口相連通，渣罐的輸出口位于儲渣斗的腔體內(nèi)，而且排渣裝置通過渣罐內(nèi)保留的爐渣構(gòu)成第一道料封，通過自動排入儲渣斗內(nèi)的爐渣構(gòu)成第二道料封。本發(fā)明是利用沸騰氯化爐內(nèi)床層高度與物料量、床層壓差成正比，以及自動溢流原理，能夠?qū)崿F(xiàn)密閉式自動溢流連續(xù)排渣，排渣時不需要停氯、停加料，生產(chǎn)全過程沸騰氯化爐床層高度自動保持穩(wěn)定，獲得穩(wěn)定良好的流化質(zhì)量，顯著提高氯氣利用率，并通過渣罐內(nèi)的爐渣及儲渣斗內(nèi)的爐渣構(gòu)成兩道料封，氯氣不會外泄，從根本上改善了勞動環(huán)境及條件。
文檔編號B01J8/24GK102230732SQ201110183460
公開日2011年11月2日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者唐仁衡, 張峰, 李偉, 溫旺光, 王英, 陳懷杰, 高遠 申請人:廣州有色金屬研究院