[实用新型]用于镁热法海绵钛生产的四氯化钛加料管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于镁热法海绵钛生产的四氯化钛加料管，属于镁热法海绵钛生产的技术领域。

背景技术

传统的生产海绵钛的主要方法有镁热还原法（克劳尔法）和钠还原法（亨特法），而镁热还原法生产的海绵钛占世界总产量的90%以上。镁热法生产海绵钛还原过程中，加入到反应器内的液态四氯化钛在反应器中心部位与液态的金属镁反生剧烈反应，强烈的还原反应产生的热量聚集在反应器中心，热量不能及时传递，传热条件恶化，导致反应器内部温度过高，影响加料速度，而且由于反应器内部热量不均匀，容易在局部高温处形成硬心产品；另一方面，随着反应的进行，四氯化钛与液镁的接触面积逐渐较小，传质条件恶化，影响反应的进行，产品的质量也难以保证。因此，现有的镁热法生产海绵钛的四氯化钛加料管存在会使反应器内部传热条件和传质条件差，容易形成硬心产品等不足之处。

发明内容

本实用新型的目的是在不改变加料量的前提下，通过一种可改变物料的加料速度的四氯化钛加料管，来改变四氯化钛对金属熔池的冲击效果，强化金属反应器内的传热、传质条件，均匀熔池内部温度，强化反应釜散热。

为实现本实用新型的目的，本实用新型的一种用于镁热法海绵钛生产的四氯化钛加料管，包括进料管口和出料管口，进料管口上接橡胶四氯化钛加料管，出料管口下接海绵钛反应器的炉顶大盖，其中，所述进料管口和出料管口之间设有一段改进的文丘里管，文丘里管的中部设有上粗下细的锥型管，锥型管上下两端分别通过一截等径管连接进料管口和出料管口。

进一步的，上述的四氯化钛加料管，其中，所述进料管口内径为12cm，所述出料管口的内径为10cm。

更进一步的，上述的用于镁热法海绵钛生产的四氯化钛加料管，其中，所述锥型管的锥度为1：4.75～1：5.75。

本实用新型的加料管中设有上粗下细的锥型管，由于管内各处流量相同，内径小的部位速度高，通过锥型管的设计，从出料管口的下端流出的四氯化钛的速度将高于从进料管口进入的四氯化钛的速度，而加速后的四氯化钛能够对反应器内部的液镁产生的强烈冲击，对液镁熔池产生搅拌作用，从而增强熔池内的物质循环，物质循环加快能更好的均匀熔池内的温度，使熔池温度分布更合理，加快熔池内部传热，使熔池内热量及时的向外传递，加快系统的散热，改善传热条件，防止形成硬心产品。而且，加压后的液态四氯化钛对熔池的搅拌，还能够增加反应物之间的接触面积，改善传质条件。本实用新型结构简单，经济实用，适于规模化应用，值得推广。在采用上下管口内径分别为12cm和10cm时，在四氯化钛加料量不变的前提下，四氯化钛的加料速度能够增加30%，这样的加料速度是最理想的。本实用新型结构简单，经济实用，值得推广。

附图说明

图1是本实用新型的四氯化钛加料管结构示意图；

图2是本实用新型的四氯化钛加料装置示意图。

附图标记说明：1-进料管口，2-出料管口，3-文丘里管，4-锥型管、5-液镁，6-反应器，7-炉顶大盖，8-橡胶四氯化钛加料管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

先看图1，本实用新型的一种用于镁热法海绵钛生产的四氯化钛加料管，包括进料管口1和出料管口2，进料管口1和出料管口2之间设有一段改进的文丘里管3，文丘里管3的中部设有上粗下细的锥型管4，锥型管4上下两端分别通过一截等径管连接进料管口1和出料管口2。液态的四氯化钛流过本实用新型的加料管时，由于锥型管4进口端内径大于出口端内径，因此同样流量的液态四氯化钛在流出锥型管4时获得了比流入锥型管4时更大的速度。

本实用新型的实施方式看图2，本实用新型的加料管的进料管口1上接橡胶四氯化钛加料管8，出料管口2下接海绵钛反应器6的炉顶大盖7，当提高速度的液态四氯化钛从炉顶大盖7进入反应器6内部的时候，部分液态四氯化钛因高温迅速气化，未气化的高速的液态四氯化钛将对反应器6内部液镁5 进行冲击，冲击造成的液态波从液态四氯化钛与液镁5的接触点迅速向周围传播，在这个过程对整个反应器6内的液镁5进行均匀搅动。这样的均匀搅动一方面改善了四氯化钛与液镁5之间的传质条件，更加利于反应的进行，同时搅动作用加快了反应器6内部的散热，避免形成硬心产品，确保海绵钛产品质量。

根据实践，当进料管口1内径为12cm，出料管口2的内径为10cm时，液态四氯化钛的加料速度将能提高30%，这样的速度最利于反应的进行以及散热。在这种情况下，锥型管4按照锥度为1：4.75～1：5.75设计。

当然，以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。