[发明专利]一种TiCl4自动加料装置和自动加料方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动加料装置和利用该自动加料装置的自动加料方法，更具体地讲，涉及在镁热还原真空蒸馏法生产海绵钛时，设置于反应器进料口的一种TiCl₄自动加料装置和利用该自动加料装置的自动加料方法。

背景技术

利用镁热还原真空蒸馏法生产海绵钛时，将精镁和精四氯化钛置于反应器内并在850℃条件下反应生成海绵钛，再将所获得的海绵钛于高达1000℃的温度下经真空蒸馏获得纯净的海绵钛。由于镁热反应是强放热反应，并且该反应主要集中在反应器的液面处进行，因此在工业生产海绵钛时，需要控制一定的TiCl₄加料速度以控制整个镁热还原反应。实际生产中，若不能对TiCl₄的加料速度和加入量进行精确的计量，则将影响反应器内的液面及排料制度，特别是对反应中的热量及温度控制影响更大，这将直接影响镁热还原反应的操作工艺和整坨海绵钛的质量。

目前，四氯化钛的加料器大多采用转子流量计来手动调节TiCl₄的加料速率，但事实上，在整个还原周期内，TiCl₄的加料速率不是恒定的，其中所说的加料速率为平均加料速率。一般情况下，反应前期的TiCl₄加料速率较低，反应中期的TiCl₄加料速率较高，反应后期随着Mg还原剂的使用，TiCl₄加料速率又变低。采用转子流量计时，必须经常对加料速率进行手动调节，其操作工序繁杂，而且转子流量计显示为瞬时的加料速率，加料的总量计量一般要依靠与其相连的高位槽液位变化来核算，整个操作比较麻烦，计量也很不方便。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明的一个目的在于提供一种可以有效实现TiCl₄的精确计量及加料速率调节的TiCl₄自动加料装置。

本发明的另一个目的在于提供一种利用上述TiCl₄自动加料装置进行自动加料的方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种TiCl₄自动加料装置，所述自动加料装置包括进料管、加料单元、位置感测单元、连接管、出料管和控制终端，进料管包括左进料支管和右进料支管，出料管包括左出料支管和右出料支管，左进料支管、右进料支管、左出料支管和右出料支管上各设有一个阀门，连接管的一端位于左进料支管阀门与左出料支管阀门之间，连接管的另一端位于右进料支管阀门与右出料支管阀门之间，其中，所述加料单元包括定容套管、活塞式密封环，定容套管设置在连接管上，活塞式密封环设置于定容套管中并且能够沿着定容套管的内壁作往复运动，位置感测单元与控制终端连接以将感测到的活塞式密封环在定容套管中的位置信息传递给控制终端，控制终端根据所述位置信息控制各个阀门的开合。

根据本发明的TiCl₄自动加料装置的一个实施例，所述位置感测单元包括磁性钢球和磁性探头，其中，磁性钢球的数量为两个并且分别设置在活塞式密封环的两个端面的中心处，磁性探头的数量为两个并且分别沿着定容套管的中心对称平面设置在定容套管的两端部的外壁面上，磁性探头连接至控制终端。

根据本发明的TiCl₄自动加料装置的一个实施例，所述磁性探头可以沿着定容套管的外壁面直线地移动。

根据本发明的TiCl₄自动加料装置的一个实施例，所述左进料支管电磁阀与右出料支管电磁阀同时开合，所述右进料支管电磁阀与左出料支管电磁阀同时开合，所述左进料支管电磁阀与右进料支管电磁阀交替开合。

根据本发明的TiCl₄自动加料装置的一个实施例，所述定容套管由耐TiCl₄腐蚀的不锈钢材料制成，所述活塞式密封环由耐TiCl₄腐蚀的不锈钢材料制成，所述磁性钢球由永磁体材料制成。

本发明的另一方面提供了一种TiCl₄自动加料方法，使用上述TiCl₄自动加料装置向反应器中添加TiCl₄。

根据本发明的TiCl₄自动加料方法，所述自动加料方法还包括如下步骤：

1)根据所加TiCl₄的密度与定容套管的体积，计算单次的加料量；