氯化法钛白粉氧化炉及其加料环制造技术

本发明专利技术涉及氯化法钛白粉氧化炉，尤其是它的加料环结构

【技术实现步骤摘要】
氯化法钛白粉氧化炉及其加料环


[0001]本专利技术涉及一种氯化法钛白粉氧化炉，尤其是它的加料环结构
。

技术介绍

[0002]氯化法钛白粉制备过程中，氧化炉是最关键的核心设备之一，氧化炉主要分为甲苯燃烧室
、
四氯化钛加料环
、
气幕段和急冷段等组成部分
。850℃
到
950℃
的氧气在甲苯燃烧室和甲苯燃烧，氧气温度急剧升到
1450℃
到
1600℃
之间
。
三氯化铝发生器加入铝粉和氯气生成三氯化铝，并反应放出热量，把四氯化钛从
400℃
左右再一次升温到
450℃
至
520℃
，铝粉的添加控制对于控制钛白粉质量非常关键，加入量少，则钛白粉的粒径和颜料遮盖力都可能不达标，加入量多，则会有来不及反应就被气流带出的铝粉
。
三氯化铝与氧气在环缝处接触的瞬间立即反应为三氧化二铝形成晶核，四氯化钛与氧气在环缝处接触的瞬间立即反应为二氧化钛包覆在三氧化二铝晶核外面形成钛白粉初品
。
[0003]氧化炉中加料环是高温氧气与高温四氯化钛接触反应的区域，其中心布置有氧气通道，氧气通道的一端与甲苯燃烧室连接而另一端为氧气出口，从三氯化铝发生器过来的四氯化钛气体中包含有三氯化铝与未完全反应的铝粉，铝粉随气流来到加料环的均压室，在均压室处铝粉与氯气反应将对设备本体造成严重的冲刷腐蚀，易导致设备穿孔泄漏停车，影响设备的长周期运行/>。
铝粉和氯气的反应温度能高达
1700℃
，四氯化钛与氧气在环缝和气幕段都是它的反应区域，反应温度高达
1800℃
左右，温度越高，钛白粉越容易高温团聚烧结形成结疤物，堵塞物料通道，导致压力升高停车
。
[0004]现有结构的加料环中，均压室外壳通常采用圆柱面壁，四氯化钛进料管垂直正对氧气通道进料，环缝处靠近四氯化钛进料一侧的流量压力较大，对面一侧流量压力较小，氧化炉环缝处物料混合不均匀，易结疤，引起系统压力升高停车，甚至于氧气通道外耐火层的金属护壁成块冲刷掉落，影响气流分布，所致的混合不均匀也将影响产品质量
。
[0005]公开号为
CN112275247A
的中国专利技术专利申请“一种燃烧环”中采用了切向进料方式配合二次分流的通道设计，来降低对进料环的腐蚀，其加料环结构较为复杂
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种故障率更低的氯化法钛白粉氧化炉及其加料环
。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：氯化法钛白粉氧化炉中的加料环，包括环形的壳体内的均压室，以及向均压室内进料的四氯化钛进料管
、
氧气通道，氧气通道的外部为护壁，所述壳体呈蜗壳状，在垂直于氧气通道轴线的横截面上，所述护壁与壳体之间的环缝间距呈由无间隙逐渐变宽的变化趋势，在最宽处，四氯化钛进料管从切向与壳体相通，壳体内壁贴壁设置有筛网
。
[0008]上述结构中，不仅四氯化钛进料管改为切向进料，减小了对护壁的冲刷，而且四氯化钛进入蜗壳状的均压室后，在环缝处能够保证整圈的流量压力都分布较为均匀，与轴向
过来的高温氧气接触瞬间立即反应；同时，壳体的内壁贴壁设置有筛网，未完全反应的铝粉进来在离心力的作用下沿均压室壳体的内壁流动，筛网消除了铝粉对壳体的冲刷腐蚀，如筛网损坏，只需更换筛网就行，避免了外壳体的损坏泄漏停车，延长了设备运行周期和使用寿命
。
[0009]本专利技术的氯化法钛白粉氧化炉，采用具有上述结构的加料环作为四氯化钛加料环
。
[0010]本专利技术的有益效果是：结构简便
、
易于维护，显著延长了加料环的正常运行周期，显著降低了结疤升压而触发保护性停车事故，显著提高了产品的合格率
。
附图说明
[0011]图1是本专利技术中加料环的结构示意图
。
[0012]图2是本专利技术氧化炉的结构示意图
。
[0013]图中标记为：1‑
氧气通道，2‑
耐火层，3‑
护壁，4‑
均压室，5‑
筛网，6‑
壳体，7‑
四氯化钛进料管，8‑
甲苯燃烧室，9‑
四氯化钛加料环，
10
‑
环缝区域，
11
‑
气幕段，
12
‑
急冷段
。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明
。
[0015]如图1所示，本专利技术的氯化法钛白粉氧化炉中的加料环，包括环形的壳体6内的均压室4，以及向均压室4内进料的四氯化钛进料管
7、
氧气通道1，氧气通道1的外部为护壁3，所述壳体6呈蜗壳状，在垂直于氧气通道轴线的横截面上，所述护壁3与壳体6之间的环缝间距呈由无间隙逐渐变宽的变化趋势，在最宽处，四氯化钛进料管7从切向与壳体6相通，壳体6内壁贴壁设置有筛网
5。
[0016]实施例：如图2所示，氯化法钛白粉氧化炉包括依次连接的甲苯燃烧室
8、
四氯化钛加料环
9、
气幕段
11
和急冷段
12
，其中，四氯化钛加料环9的轴向尾部为环缝区域
10
，甲苯燃烧室8的出口与四氯化钛加料环9的氧气通道连接，环缝区域
10
为反应区域，其反应物出口依次连接气幕段
11
和急冷段
12。
采用常规结构加料环时，此区域处易形成结疤，升压停车或氧化钛白粉初品的粒径分布宽，严重时甚至导致设备穿孔泄漏停车
。
[0017]利用本专利技术对所述氧化炉进行改进，主要改进了四氯化钛加料环9的结构，改进后的四氯化钛加料环9包括环形的壳体6内的均压室4，以及向均压室4内进料的四氯化钛进料管
7、
氧气通道1；氧气通道1采用圆筒形刚玉陶瓷，耐高温和气流冲刷，氧气为轴向水平进入环缝区域
10
；氧气通道1的外侧依次为空心球刚玉浇注料层和浇注料层外的金属护壁，浇注料层用于把陶瓷氧气通道牢固粘结起来，也有耐高温隔热的作用，金属的护壁3起到防冲刷防腐蚀的作用，其材质为镍基合金，所述壳体6呈蜗壳状，在垂直于氧气通道轴线的横截面上，所述护壁3与壳体6之间的环缝间距呈由无间隙逐渐变宽的变化趋势，在最宽处，四氯化钛进料管7从切向与壳体6相通，壳体6内壁贴壁设置有筛网5，四氯化钛气流以垂直于氧气通道的方向从四氯化钛进料管7进入均压室
4。
[0018]所述筛网亦采用镍基合金制作，具有较好的防冲刷耐腐蚀功能
。
[0019]更改前，加料环运行使用一个月左右就要更换修复，改进后，加料环可以运行使用
三个月以上，显著延长了设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
氯化法钛白粉氧化炉中的加料环，包括环形的壳体（6）内的均压室（4），以及向均压室（4）内进料的四氯化钛进料管（7）
、
氧气通道（1），氧气通道（1）的外部为护壁（3），其特征是：所述壳体（6）呈蜗壳状，在垂直于氧气通道轴线的横截面上，所述护壁（...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红春，王伟，罗在国，吴勇安，李建世，唐鎏舜，高毅安，
申请(专利权)人：宜宾天原集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：