[实用新型]一种用于生产海绵钛的15吨倒U型联合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海绵钛还原蒸馏反应装置，特别是一种用于生产海绵钛的15吨倒U型联合装置。

背景技术

当前海绵钛生产主要工艺是镁热还原法，其基本原理是在氩气的保护下，向反应器内加入四氯化钛使之与镁反应，生成海绵钛和氯化镁，再采用真空蒸馏法除去海绵钛中的镁和氯化镁等杂质，得到纯净的海绵钛。

由于海绵钛生产工艺复杂，生产成本高。尤其是现有技术中，海绵钛生产过程采用小炉型，原料消耗高、产能小、合格率低、能耗高。目前，世界上各国海绵钛生产厂家都在进行各种炉型的试验，日本在海绵钛生产技术上取得重要突破，最大炉型为10t，其产品质量和各种消耗指标均是世界领先。随着海绵钛生产技术的进步，炉型向大型化方向发展是必然趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的是适应海绵钛生产中炉型大型化的需要，提供一种用于生产海绵钛的15吨倒U型联合装置。

一种用于生产海绵钛的15吨倒U型联合装置，由反应炉、反应,28、反应器盖11、冷却水套25组成。其中，反应器28包括并列的冷端反应器与热端反应器，两个反应器通过上方的反应器盖11相连通，冷端反应器位于冷却水套25内，热端反应器位于反应炉内。

其中，所述反应炉由硅酸铝纤维棉1、电阻带2、炉壳3、托架4、热电偶5、炉壳抽空管6、进风口7和出风口8组成，电阻炉内衬材料均使用硅酸铝纤维棉1，炉壳3上设置有托架4，防止硅酸铝纤维棉下沉，电阻带2用刚玉钉固定在纤维棉1上，热电偶5用来监控炉内温度，采用5段或6段控温，额外增加一个热电偶，专门检测反应区域温度。炉壳3上设置有上下两排通风口，分别是进风口7和出风口8，通风口穿过硅酸铝纤维棉1直接与炉膛内部相通，可以通过强制对流散热将还原过程产生的热量带走，一排通风口数量为4~10个，可以根据加料速度进行设计，炉壳3上还设置有炉壳抽空管路6，在蒸馏过程对炉壳内进行抽真空，防止热端反应器变形。

其中，所述反应器盖11由充氩口12、加镁通道13、放气管14、带布料器的加料管15、蒸馏过道17和中心管24组成，在还原过程通过充氩口12向反应器内通入氩气避免空气进入，同时用高压气线连接压力变送器，监视还原压力，在蒸馏过程中冷端大盖上安装真空计22，检测蒸馏真空度；放气管14用法兰连接固定在加镁通道13上，在反应压力过大时排出一定的气体，保证反应压力维持在一定范围内；热端反应器盖中心管24上是加料管15，加料管15上带有布料器，防止加料速度过大，反应中心温度过高；在冷端反应器盖中心管24上安装热电偶用来检测冷端反应器温度，在冷端反应器加镁通道13上安装抽空管路20，抽空管路20上有真空阀门21，抽空管路20与真空系统相连；冷端反应器与热端反应器通过两个反应器盖上的蒸馏过道17相联通，两个反应器盖上的蒸馏过道17对焊在一起，保证密封，过道外部可安装过道加热器16，防止蒸馏过程氯化镁蒸汽在过道冷凝。 

其中，所述反应器28由反应器法兰23、排镁管18、排镁管竖管26和筛板27组成。反应器法兰23是上下两层的双法兰结构，反应器底部有筛板27，筛板27主要作用是减少硬芯，避免排镁管堵死，筛板27刚好能够罩住排镁管竖管的下管口，排镁管18横管位于两个冷却法兰中间，排镁管竖管26沿着反应器内壁焊接，一直延伸至反应器封头底部筛板27内，冷端反应器座在冷却水套25上，热端反应器座在反应炉上，反应器与28大盖之间有胶圈10，用来保证密封。

有益效果：

（1）本实用新型的装置炉内衬材料采用硅酸铝纤维棉，炉壳上焊有托架，用来防止纤维棉下沉，提高炉体寿命和保温效果，上下两排通风口，直接对准还原反应区域，通过强制对流散热，将还原过程产生的热量带走，能够提高生产效率。

（2）本实用新型的放气管用法兰连接固定在加镁通道上，在反应压力过大排出一定的气体，保证反应压力维持在一定范围内；热端反应器盖中心法管上是加料管，加料管上带有布料器，防止加料速度过大，反应中心温度过高。

（3）本实用新型的冷端反应器与热端反应器通过两个反应器盖上的蒸馏过道相联通，保证密封，过道外部可安装过道加热器，防止蒸馏过程氯化镁和镁蒸汽在过道冷凝。在冷端反应器加镁通道安装上抽空管路，与真空系统相连；在蒸馏初期根据温度和真空度情况，用真空阀门控制氯化镁和镁的挥发速度。

（4）本实用新型的筛板主要作用是减少硬芯，避免排镁管堵死。