[发明专利]一种用于海绵钛还原蒸馏容器的冷却装置及冷却方法

说明书

技术领域

    本发明属于冶炼技术领域，特别是一种用于海绵钛还原蒸馏容器的冷却装置及冷却方法。

背景技术

海绵钛是钛合金熔炼中的初级原材料，目前工业上生产海绵钛的主要方法是Kroll法，该方法利用还原蒸馏容器中的Mg与TiCl₄的还原反应生成Ti，然后利用还原蒸馏炉通过高温真空蒸馏除去过量的Mg、反应产物MgCl₂和少量钛氯化物，最后得到海绵状钛坨，海绵状钛坨要随还原蒸馏容器在还原蒸馏炉中冷却，冷却至一定温度后将还原蒸馏容器吊装到冷却装置中继续冷却，冷却到常温后再打开还原蒸馏容器取出海绵状钛坨。

上述冷却装置对还原蒸馏容器的氧化腐蚀较大，直接冷却导致还原蒸馏容器产生激冷变形损坏。

本发明针对海绵钛还原蒸馏结束后产品的冷却问题，提供一种冷却速度快，操作简单，使用寿命长的产品冷却装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于海绵钛还原蒸馏容器的冷却装置及冷却方法，通过该冷却装置及冷却方法不仅对还原蒸馏容器的冷却速度快，还防止了对还原蒸馏容器的氧化腐蚀，而且对还原蒸馏容器不产生激冷变形。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 

一种用于海绵钛还原蒸馏容器的冷却装置及冷却方法，设定还原蒸馏容器的容器外径为D而容器口法兰处的外径为D₁，设定还原蒸馏容器的最大深度为H，还原蒸馏容器内储存有经反应生成的海绵状钛坨，冷却装置为还原蒸馏容器内的海绵状钛坨提供了冷却条件，并围绕冷却装置形成了冷却方法，冷却装置包含冷却筒体、水套及相关闸阀，本发明的特征如下：

在冷却装置中，冷却筒体的底部下端通过数个下筋板联接有下法兰，下法兰的的上方即冷却筒体内配置有带倾角的底板，底板在冷却筒体内形成一侧低而另一侧高，冷却筒体的上端向内水平折弯形成圆卡口，所述圆卡口的内径与所述D匹配，所述另一侧高至所述圆卡口的深度＞所述H，在冷却筒体的外径端套接有水套，水套的上端通过上法兰以及数个上筋板与冷却筒体联接，水套的下端延伸至下筋板，上法兰与所述圆卡口平齐，上法兰的外径≥所述D₁，在水套的上端一侧联接间接水出口闸阀，在冷却筒体的上端一侧即间接水出口闸阀的下方联接直接水出口闸阀，在冷却筒体的下端即所述一侧低的上端联接直接水放水闸阀，在冷却筒体的下端即所述另一侧高的上端联接直接水进水闸阀，在水套的下端即直接水进水闸阀的上端联接间接水进水闸阀；

在冷却方法中，初期冷却时先通过间接水进水闸阀向水套与冷却筒体形成的密闭腔内注入带有压力的冷却水，待开启的间接水出口闸阀有冷却水流出后，再将装有海绵状钛坨的还原蒸馏容器吊入并放在冷却筒体内使冷却筒体的内腔自然形成密闭冷却空间，待还原蒸馏容器的外壁温度在所述密闭冷却空间内冷却至200～300℃时再关闭间接水进水闸阀；后期冷却时开启直接水进水闸阀向所述密闭冷却空间内被注入带有压力的冷却水，当冷却水升至直接水出口闸阀位置时被开启的直接水出口闸阀将升温的冷却水输送到冷却池中进行再冷却，当还原蒸馏容器在所述密闭冷却空间内冷却至室温时关闭直接水进水闸阀并开启直接水放水闸阀，待所述密闭冷却空间完全放空冷却水后，再将还原蒸馏容器吊出即可，完成在上述冷却装置中对还原蒸馏容器的冷却过程并从还原蒸馏容器取出海绵状钛坨。

底板的所述倾角控制在5～10°。

上法兰由不锈钢板制作而成。

  在上法兰和所述圆卡口的上端面涂抹有高温防氧化漆。

通过采用如上所述技术方案，本发明产生如下优点：

1、本发明的冷却装置及冷却方法，不仅冷却装置结构紧凑、制作成本低，而且冷却方法操作简单，提高了海绵状钛坨的冷却效果，也避免了还原蒸馏容器11对冷却装置的高温氧化，提高了冷却装置的使用寿命。

2、还原蒸馏容器的初期冷却过程不直接接触冷却水，可以避免还原蒸馏容器的高温对冷却筒体的高温氧化，同时也避免了冷却水直接冷却还原蒸馏容器所造成的激冷变形损坏，有利于保护还原蒸馏容器，确保海绵状钛坨得到安全产品。

3、后期冷却过程使还原蒸馏容器浸泡在冷却水中，形成对还原蒸馏容器的冷却，同时也形成对海绵状钛坨的冷却。

附图说明

图1是本发明冷却装置的半剖结构示意简图。