7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统技术方案

本发明专利技术公开了一种7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，属于海绵钛制备领域，解决现有真空系统以滑阀泵作为粗抽泵，存在泵油污染海绵钛的问题。本发明专利技术采用的技术方案是：7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，包括低、中、高三条真空抽气通路，低真空抽气通路：蒸馏器‑第一气动挡板阀‑第一捕集器‑第一手动阀‑第二手动阀和第三气动挡板阀‑第一螺杆泵；中真空抽气通路：蒸馏器‑第一气动挡板阀‑第一捕集器‑第一手动阀‑气动插板阀‑第三手动阀和第四气动挡板阀‑罗茨泵‑第二螺杆泵；高真空抽气通路：蒸馏器‑第二气动挡板阀‑第二捕集器‑油增压泵‑第三手动阀和第四气动挡板阀‑罗茨泵‑第二螺杆泵。本发明专利技术适用于真空蒸馏法制备海绵钛。

Vacuum system for titanium sponge production in 7.5t type I furnace

The invention discloses a vacuum system for producing sponge titanium in a 7.5t I-type furnace, belonging to the field of sponge titanium preparation, which solves the problem that the existing vacuum system uses a slide valve pump as a crude pumping pump, and the pump oil contaminates the sponge titanium. The technical scheme adopted by the invention is: a vacuum system for producing sponge titanium in a 7.5t I-type furnace, which includes three vacuum extraction paths: low, medium and high, low vacuum extraction paths: distiller \u2011 first pneumatic damper valve \u2011 first catcher \u2011 first manual valve \u2011 second pneumatic valve and third pneumatic damper valve \u2011 first screw pump; medium vacuum extraction path: distiller \u2011 first pneumatic damper valve \u2011 No One trap \u2011 first manual valve \u2011 pneumatic plug-in valve \u2011 third manual valve and fourth pneumatic flapper valve \u2011 roots pump \u2011 second screw pump; high vacuum extraction path: distiller \u2011 second pneumatic flapper valve \u2011 second trap \u2011 oil booster pump \u2011 third manual valve and fourth pneumatic flapper valve \u2011 roots pump \u2011 second screw pump. The invention is suitable for preparing sponge titanium by vacuum distillation method.

【技术实现步骤摘要】
7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统
本专利技术属于海绵钛制备领域，具体涉及一种7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统。
技术介绍
钛及钛合金具有强度高、耐腐蚀、耐高温等特点，在航空航天、深海探测、化工、医疗等领域具有广泛应用。海绵钛作为钛及钛合金制备的原料，工业上由镁热还原法制备。镁还原TiCl4所得到的海绵钛，残留有8～12％的MgCl2、25～30％的Mg，工业上一般采用真空蒸馏法进行分离。真空系统作为海绵钛生产装置的重要组成部分，其极限真空度、抽气速率、气密性等性能直接影响着海绵钛真空分离效率及海绵钛质量。为使海绵钛能够与MgCl2、Mg彻底地分离，在不同真空度下，真空系统应具有抽气速率高、气密性好，真空泵抽气介质不污染海绵钛，真空管线及蒸馏容器的真空度可实时监控，各抽气通路可进行远程切，以防止真空泵发生机械故障而导致蒸馏过程意外终断等特点。已有公开文献对海绵钛生产用真空系统进行了介绍，其普遍关注真空机组的抽气速率及极限真空度，但未考虑蒸馏过程真空度监控、泵油污染海绵钛、各抽气通路间远程自动切换等问题。例如，授权公告号为CN200996039Y的专利公开了了一种用于海绵钛生产的真空系统。该真空系统使用滑阀泵作为低真空系统的抽气泵及高真空系统油增压泵的粗抽泵，由于滑阀泵为油封机械泵，因此被抽气体残留有真空泵油分子，其易污染海绵钛。另外，真空系统未设计有真空计，使用过程发生漏气很难第一时间被发现。授权公告号为CN201915135U的专利公开了一种海绵钛生产中所用的真空蒸馏系统。该真空蒸馏系统同样使用油封式滑阀泵为低真空抽气主泵及高真空通路的粗抽泵。另外，该真空蒸馏系统未设计有真空计、真空阀门等部件，也未考虑真空泵发生机械故障时抽气通路的切换使用问题。公开号为CN101639728A的专利公开了一种镁还原蒸馏炉生产海绵钛真空蒸馏系统。该真空蒸馏系统根据真空蒸馏特点设计了四条抽气通路，仍使用滑阀泵作为粗抽泵；该真空蒸馏系统同样未通过真空度实时监控，还存在各抽气通路间远程自动切换困难的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，解决现有真空系统以滑阀泵作为粗抽泵，存在泵油污染海绵钛的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，包括蒸馏器，蒸馏器通过三通分别连接第一气动挡板阀和第二气动挡板阀，第一气动挡板阀与第一捕集器连接，第一捕集器与第一手动阀连接，第一手动阀连接第一螺杆泵，并且第一手动阀与第一螺杆泵之间的管道上还串联设置第二手动阀和第三气动挡板阀；第二气动挡板阀与第二捕集器连接，第二捕集器与油增压泵连接，油增压泵与罗茨泵连接，罗茨泵连接第二螺杆泵，并且油增压泵和罗茨泵之间的管道上还串联设置第三手动阀和第四气动挡板阀；第一手动阀和第二手动阀之间设置第一连接点，油增压泵和第三手动阀之间设置第二连接点，两个连接点之间通过连接管连通，连接管上设置气动插板阀。具体的：7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统包括低、中、高三条真空抽气通路，其中：低真空抽气通路为：蒸馏器-第一气动挡板阀-第一捕集器-第一手动阀-第二手动阀和第三气动挡板阀-第一螺杆泵；中真空抽气通路为：蒸馏器-第一气动挡板阀-第一捕集器-第一手动阀-气动插板阀-第三手动阀和第四气动挡板阀-罗茨泵-第二螺杆泵；高真空抽气通路：蒸馏器-第二气动挡板阀-第二捕集器-油增压泵-第三手动阀和第四气动挡板阀-罗茨泵-第二螺杆泵。更具体的是：低真空抽气通路的工作压力为105Pa～1000Pa，中空抽气通路的工作压力为10Pa～1000Pa，高真空抽气通路的工作压力为0.001Pa～10Pa。进一步的是：所述蒸馏器和三通之间设置真空计，第一手动阀与第一连接点之间设置真空计，第三手动阀和第四气动挡板阀之间设置真空计。具体的：所述真空计为电阻式真空规。具体的：所述第一螺杆泵和第二螺杆泵的型号为LGB150，罗茨泵的型号为JZJ600，油增压泵的型号为Z320。具体的：所述第一捕集器的过滤介质为活性炭，第二捕集器的过滤介质为粒径小于3mm海绵钛。具体的：7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统的管道的连接方式为：可拆卸式法兰式连接。更具体的：可拆卸式法兰式连接的密封垫片的材质为含氟丁腈橡胶。本专利技术的有益效果是：7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，使用干式的螺杆泵作为低真空通路的抽气泵，使用螺杆泵、罗茨泵作为中真空阶段的抽气泵，较油封式机械泵(滑阀真空泵)而言，避免了真空泵油对海绵钛的污染，有利于获得低C含量的高品质海绵钛。本专利技术包括低、中、高三条真空抽气通路，在不同真空度下使用不同的抽气通路，以达到最高的抽气速率，满足大型7.5tI型炉海绵钛生产。在蒸馏周期内，真空系统的抽气能力为150～3500L/s，极限真空度可达0.001Pa；真空系统在真空度10Pa时的漏气率小于0.27Pa/min。此真空系统具有极限真空度高、抽气速率高、漏气率低，中低真空管道可自动切换，真空度可实时监控，海绵钛不受抽气介质污染等特点，对提高了海绵钛真空蒸馏效率，提高海绵钛质量具有重要意义。真空系统的各通路设计有真空计，可实时监控真空容器及管道的压力，当真空度异常时可远程控制气动挡板阀，快速进行中、低真空机组切换，有效防止泵抽气能力下降、真空管道漏气引起海绵钛受空气污染，防止泵机械故障及管道气密性不良而导致的海绵钛N、O含量偏高的问题。附图说明图1是本专利技术7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统的示意图。图中零部件、部位及编号：蒸馏器1、第一气动挡板阀2、第二气动挡板阀3、第一捕集器4、第一手动阀5、第二手动阀6、第三气动挡板阀7、第一螺杆泵8、第二捕集器9、油增压泵10、第三手动阀11、第四气动挡板阀12、罗茨泵13、第二螺杆泵14、气动插板阀15、真空计16。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，包括低、中、高三条真空抽气通路，组成部件包括蒸馏器1，蒸馏器1通过三通分别连接第一气动挡板阀2和第二气动挡板阀3，本处的连接是通过真空管道连接,下同。蒸馏器1和三通之间还设置真空计16。第一气动挡板阀2与第一捕集器4连接，第一捕集器4与第一手动阀5连接，第一手动阀5连接第二手动阀6,第二手动阀6连接第三气动挡板阀7，第三气动挡板阀7连接第一螺杆泵。其中，第一手动阀5和第二手动阀6之间还设置真空计16。低真空抽气通路为：蒸馏器1-真空计16-第一气动挡板阀2-第一捕集器4-第一手动阀5-真空计16-第二手动阀6-第三气动挡板阀7-第一螺杆泵8。低真空抽气通路的工作压力为105Pa～1000Pa。第二气动挡板阀3与第二捕集器9连接，第二捕集器9与油增压泵10连接，油增压泵10与第三手动阀11连接，第三手动阀11与第四气动挡板阀12连接，第四气动挡板阀12与罗茨泵13连接，罗茨泵13连接第二螺杆泵14。其中，第二捕集器9与油增压泵10之间设置真空计1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，其特征在于：包括蒸馏器(1)，蒸馏器(1)通过三通分别连接第一气动挡板阀(2)和第二气动挡板阀(3)，第一气动挡板阀(2)与第一捕集器(4)连接，第一捕集器(4)与第一手动阀(5)连接，第一手动阀(5)连接第一螺杆泵(8)，并且第一手动阀(5)与第一螺杆泵(8)之间的管道上还串联设置第二手动阀(6)和第三气动挡板阀(7)；第二气动挡板阀(3)与第二捕集器(9)连接，第二捕集器(9)与油增压泵(10)连接，油增压泵(10)与罗茨泵(13)连接，罗茨泵(13)连接第二螺杆泵(14)，并且油增压泵(10)和罗茨泵(13)之间的管道上还串联设置第三手动阀(11)和第四气动挡板阀(12)；第一手动阀(5)和第二手动阀(6)之间设置第一连接点，油增压泵(10)和第三手动阀(11)之间设置第二连接点，两个连接点之间通过连接管连通，连接管上设置气动插板阀(15)。/n

【技术特征摘要】
1.7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，其特征在于：包括蒸馏器(1)，蒸馏器(1)通过三通分别连接第一气动挡板阀(2)和第二气动挡板阀(3)，第一气动挡板阀(2)与第一捕集器(4)连接，第一捕集器(4)与第一手动阀(5)连接，第一手动阀(5)连接第一螺杆泵(8)，并且第一手动阀(5)与第一螺杆泵(8)之间的管道上还串联设置第二手动阀(6)和第三气动挡板阀(7)；第二气动挡板阀(3)与第二捕集器(9)连接，第二捕集器(9)与油增压泵(10)连接，油增压泵(10)与罗茨泵(13)连接，罗茨泵(13)连接第二螺杆泵(14)，并且油增压泵(10)和罗茨泵(13)之间的管道上还串联设置第三手动阀(11)和第四气动挡板阀(12)；第一手动阀(5)和第二手动阀(6)之间设置第一连接点，油增压泵(10)和第三手动阀(11)之间设置第二连接点，两个连接点之间通过连接管连通，连接管上设置气动插板阀(15)。


2.如权利要求1所述的7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统，其特征在于：7.5吨I型炉生产海绵钛用真空系统包括低、中、高三条真空抽气通路，其中：低真空抽气通路为：蒸馏器(1)-第一气动挡板阀(2)-第一捕集器(4)-第一手动阀(5)-第二手动阀(6)和第三气动挡板阀(7)-第一螺杆泵(8)；中真空抽气通路为：蒸馏器(1)-第一气动挡板阀(2)-第一捕集器(4)-第一手动阀(5)-气动插板阀(15)-第三手动阀(11)和第四气动挡板阀(12)-罗茨泵(13)-第二螺杆泵(14)；高真空抽气通路：蒸馏器(1)-第二气动挡板阀(3)-第二捕集器(9)-油增压泵(10)-第三手动阀(11)和第四气动挡板阀(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛卓，李开华，张敏，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51