一种用于海绵钛生产中还原过程的散热和钛坨成孔装置方案是：反应器与大盖通过法兰连接，在其连接法兰处设有耐高温密封圈，其特征在于在反应器大盖上开口，加设筒体，该筒体伸入至反应器内部液体镁反应液面以下，筒体为下端密封、上端敞口结构；在筒体上设有法兰并与反应器大盖连接，其间设有密封圈。解决了海绵钛生产过程中还原期间反应器内中心部位，尤其是钛坨中心部位，散热情况不好，温度过高、影响还原加料速度和产品质量的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海绵钛生产，特别涉及镁还原法海绵钛生产中还原过程的生产 装置。
技术介绍
目前国内外工业生产海绵钛均采用镁还原四氯化钛的方法，镁法生产海绵 钛的过程是将常温下的液态四氯化钛通过加料管道直接加入反应器内与反应器 内的液体金属镁接触，进行还原反应，四氯化钛被金属镁还原，蒸馏提纯后制 得海绵钛。四氯化钛被金属镁还原反应是一个强烈的放热反应，随着反应过程 进行，必须排除余热，如果不排除余热，温度升高，镁大量气化，致使工艺过 程不能正常进行；温度过高时还可形成钛铁合金及造成海绵钛结构致密和产品 烧结，影响产品质量，因而海绵钛生产还原过程的散热是重要的工艺控制之一。 为降低生产成本，钛工业的发展方向在于单炉产量的大型化。但是，随着炉型 的增大，还原期间反应器的中心部位尤其是钛坨中心部位，散热情况不好，散热 不及时，热量聚集，温度升高，工艺控制上必需降低四氯化钛加料速度，控制 反应，从而严重影响了整个生产周期，增加了能耗；钛坨中心部位温度偏高， 还会造成产品中心部位烧结、夹心MgCh偏多、硬块量增加、产品结构致密，严 重影响产品的合格率，增加了海绵钛的生产成本。为此，国内外一些厂家多采 用了炉壳强制通风散热的办法，如本申请人的专利申请号200610110203 1 "联 合法生产海绵钛的加热炉"也在于要解决这个问题;也有采用在反应器内部散热的办法，如科学技术文献出版社重庆分社1975年9月出版的"国外钒钛"(第七 辑)第31页图27所示的图，又如专利申请号200710011744. 3 "镁法海绵钛生产 反应器内部热交换的方法和装置"，现有技术的在反应器内部散热的办法，由于 热交换器只进入反应器内部液体镁以上气体空间，不能强化钛坨散热，散热效 果有限，仍不能根本解决问题。
技术实现思路
为解决海绵钛生产过程中还原期间反应器内中心部位，尤其是钛坨中心部 位,散热情况不好，温度过高、影响还原加料速度和产品质量的问题，本专利技术的 目的在于提出一种用于海绵钛生产中还原过程的散热和钛坨成孔装置。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是反应器与大盖通过法兰连接，在 其连接法兰处设有耐高温密封圈，其特征在于在反应器大盖上开口，加设筒体，该筒体伸入至反应器内部液体镁液面以下，筒体为下端密封、上端敞口结构；在筒体上设有法兰并与反应器大盖连接，其间设有密封圈。本专利技术的技术方案中，由于筒体为下端密封、上端敞口结构，在还原反应时，反应器内反应温度较高(一般为95(TC左右)，筒体内的空气因受热而上升， 外部的冷空气随之进入到筒体内，通过充分的热交换而排出余热，从而实现及 时有效的散热，达到解决还原期间反应器内部温度过高，特別是钛坨中心部位因 热传递不够，温度过高而造成海绵钛结构致密的目的。在本专利技术中，还可直接在筒体内部插入压缩空气管道，通入压缩空气以加 快热量的排出；而且为进一步突出散热效果，还可在在筒体内设冷却组件以增 加散热效果。根据反应器直径的大小和加料方式的不同，在大盖上设的筒体为1个或筒体的;晴截面形状是圆形或三角形或矩形或椭圆形等形状； 为避免筒体污染产品，在本专利技术的装置首次使用前，先对筒体进行渗钛，使筒体外表面形成一层渗钬层；在反应器内靠近筒体处，可设测温管，在测温管内装有测温元件，以便监测反应器内反应的温度情况，随时调整加料速度，防止中心部位温度过高，烧坏筒体；筒体4的材质是0Crl8Ni9Ti或1Crl8Ni9Ti或1Crl8Si2等耐高温合金。 本专利技术除具有散热效果外，还原结束后，吊出筒体(及其内的冷却组件) 后，在所产海绵钛坨中还形成了与筒体4外径大小相同的孔。在后续的蒸馏过 程中，增加了蒸馏表面积，也减少了钛坨中心部位因热传递不够而蒸馏不彻底 的情况，起到了缩短蒸馏周期、减少夹心钛(主要含MgCh)量的积极效果。因此，根据这一积极效果，即使不考虑散热，将上述筒体上端密封，即也可 得到一种用于海绵钛生产中还原过程的钛坨成孔装置。采用这种结构后，在后 续的蒸馏过程中，增加了海绵钛蒸馏表面积，也减少了钛坨中心部位因热传递 不够而蒸馏不彻底的情况，达到了缩短蒸馏周期、减少夹心钛(主要含MgCl2) 量的积极效果。本专利技术具有如下优点和积极效果1、 克服了反应器内中心部位尤其是钬坨中心部位散热不及时，热量聚集，造 成中心部位海绵钛烧结、夹心MgCl2和硬块偏多的结构致密问题，以12吨 /炉为例，每炉夹心MgCl2钛减少250kg左右。2、 因实现了积极的散热效果，可大大提高还原加料速度，以12吨/炉为例， 减少还原加料时间25小时，大幅度减少了海绵钬的生产周期，降低了生 产成本和能源消耗。3、 由于在海绵钛坨内部成孔，在蒸馏时形成真空通道，有利于Mg和MgC12 的挥发，从而减少海绵钛的蒸馏时间。 本专利技术的海绵钛生产还原散热及钛坨成孔装置改善了海绵钛还原期间中心 部位，尤其是钛坨中心部位，温度散热不及时、加料速度小、还原-蒸馏期间电耗 高、生产周期长，海绵钛结构致密等问题；提高了产品质量，P务低了生产成本， 改善了操作工人的劳动条件。本装置具有设备简单，操作方便，运行时间长等 优点，是一种很实用有效的生产装置。本专利技术适用于采用镁法生产海绵钛的厂 家，适用于联合法和非联合法生产海绵钛。附图说明图1为本专利技术的实施例1剖视示意图。 图2为实施例2:有压缩空气管的剖视示意图 图3为实施例3:有冷却组件的剖视示意图 图4为实施例4: 一种改进方案的剖视示意图 图5为本专利技术的一种钛坨成孔装置剖视示意图上述各图中1-反应器，2-大盖，3-耐高温密封圏，4-筒体，5-法兰， 6-弹性密封圈，7-压缩空气管，8-导热管，9-测温管，10-液体4美，11-冷却筒。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。 实施例1:如图1所示，反应器1与大盖2通过法兰连接，在其连接法兰处设有耐高温密封圏3,在大盖2上设有筒体4,筒体4伸入至反应器1内部液体4美10液面 以下，筒体4为下端密封、上端敞口结构；在筒体4上设有法兰5并与大盖2 连接，其间设有弹性密封圈6;在反应器内靠近筒体4处，设有测温管9，在测 温管9内装有测温元件。由于筒体4为下端密封、上端敞口结构，在还原反应时，由于反应器内反应 温度较高(一般为95(TC左右)，筒体4内的空气受热而上升，外部的冷空气随 之进入到筒体4内，如此循环，实现了海绵钛生产中还原过程的散热效果。实施例2:如图2所示，在实施例1的基础上的一种改进方案在筒体4内部插入压 缩空气管7，通过压缩空气以加快热量的排出，增加散热效果。 实施例3:如图3所示，为更好地实现本专利技术的散热效果，本专利技术的设计人还针对实施 例1的技术方案提出了又一种改进方案，即在筒体4内设冷却组件，冷却组件 为导热管8，导热管8管口分别为冷却介质入口和冷却介质出口。在本实施例中，导热管8的材质是铜或铁或合金材料等制成，导热管8在筒 体4内的是螺旋管或蛇形管或U型管或其它设置方式。等。实施例4:如图4所示，本专利技术的设计人还针对实施例3的技术方案提出了又一种改进 方案，即在筒体4内设冷却组件，冷却组件由冷却筒11和导热管8组成，冷却 筒11上设有法兰与筒体4连接，在的冷却筒11内部装有导热管8，导热管8管口分别为冷却介质入口本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种海绵钛生产还原过程的散热及钛坨成孔装置，反应器（１）与大盖（２）通过法兰连接，在其连接法兰处设有耐高温密封圈（３），其特征在于在大盖（２）上设有筒体（４），所述筒体（４）伸入至反应器（１）内部液体镁（１０）液面以下，筒体（４）为下端密封、上端敞口结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王忠朝，张履国，翁启钢，余家华，刘建国，
申请(专利权)人：遵义钛业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：52[]
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