一种低温沸腾氯化工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种低温沸腾氯化工艺。所述工艺包括：A、向低温沸腾氯化炉中加入第一批碳化高炉渣，然后通入温度为650℃～700℃的氮气以使炉内温度升温至350℃～380℃；B、向低温沸腾氯化炉中通入纯氯气同时持续通入加热氮气，以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣以300℃/h～400℃/h速度升温；C、待碳化钛的温度上升至440℃～510℃时，向低温沸腾氯化炉中加入第二批碳化高炉渣，并将加热氮气替换为常温氮气，同时控制炉内温度以100℃/h～150℃/h速度升温至520℃～580℃；D、调节碳化高炉渣的加料速度、氯气通入量，以使炉内温度维持在520℃～580℃。本发明专利技术工艺能够避免因采用品味波动大或粒度波动大的碳化高炉渣而导致的启炉失败，改善了原料适应性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及沸腾氯化生产四氯化钛
，更具体地讲，涉及一种以碳化高炉渣为原料来生产四氯化钛的低温沸腾氯化工艺。
技术介绍
目前，沸腾氯化生产四氯化钛工艺在我国已得到广泛的应用，该工艺主要是使用高钛渣(例如，含TiO2 85% 92%wt)在850°C 1000°C与碳单质、纯氯气发生反应生成四氯化钛气体等。低温沸腾氯化工艺使用的原料为碳化钛，通常其反应温度控制在520°C 620°C之间。然而，对于现有技术中的低温沸腾氯化工艺而言，当采用碳化钛含量波动大或含量较低的物料或者粒度波动范围大的物料来生产时，则会出现诸如启炉困难、热量利用不合理等不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的上述问题中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种以碳化高炉渣为原料来生产四氯化钛的低温沸腾氯化工艺。本专利技术提供了一种低温沸腾氯化工艺，该工艺以氮气作为流态化气体，在低温沸腾氯化炉中进行，所述低温沸腾氯化工艺包括依次进行的以下步骤:A、向低温沸腾氯化炉中加入第一批碳化高炉渣，然后通入温度为650°C 700°C的氮气以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣升温至350°C 380°C ;B、向低温沸腾氯化炉中通入纯氯气同时持续通入温度为650°C 700°C的氮气，以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣以300°C /h 400°C /h的速度升温；C、待所述第一批碳化钛的温度上升至440°C 510°C时，向低温沸腾氯化炉中加入第二批碳化高炉渣，并将所述温度为650°C 700°C的氮气替换为常温氮气，同时控制低温沸腾氯化炉内的两批碳化高炉渣以100°C /h 150°C /h速度升温至520°C 580°C ；D、调节碳化高炉渣的加料速度、氯气通入量，以使低温沸腾氯化炉内的温度维持在520°C 580°C，其中，所述碳化高炉渣是对钒钛磁铁矿经高炉冶炼后得到的高炉渣进行碳化处理后得到的物料。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述低温沸腾氯化工艺还可包括对于碳化钛重量百分含量低于8%的所述碳化高炉渣的情况，在所述步骤B中，在低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣的升温速度小于300°C /h的情况下，在所述步骤C中持续通入所述温度为650°C 700°C的氮气，而不通入常温氮气。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述低温沸腾氯化工艺还可包括对于碳化钛重量百分含量低于8%的所述碳化高炉渣的情况，在所述步骤C中，在低温沸腾氯化炉内的两批碳化高炉渣的升温速度小于100°C /h的情况下，向低温沸腾氯化炉内加入碳化钛重量百分含量大于8%的合格物料，并且在低温沸腾氯化炉内的温度上升至550°C后，通入含空气按体积百分比计7% 10%的常温流化氮气，同时停止供入所述温度为650°C 700°C的氮气。与现有技术相比，本专利技术的工艺能够合理利用碳化钛含量波动大或含量较低的物料或者粒度波动范围大的物料，并且启炉成功率高。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的及特点将会变得更加清楚，其中 图1示出了根据本专利技术的低温沸腾氯化工艺的设备连接情况示意图。附图标记说明1-低温沸腾氯化炉、2-氯气缓冲罐、3-热风炉、4-第一料仓、5-第二料仓、6_排渣罐、S1-第一氮气管道、S2-第二氮气管道、S3-氯气管道、S4-氮化钛物料输送管道、S5-四氯化钛气体管道、S6-氯化残渣排渣管道具体实施例方式在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的低温沸腾氯化工艺。对于现有的低温沸腾氯化工艺而言，无论碳化钛(TiC)是发生有氧氯化反应还是发生无氧氯化反应，都将放出大量的热，另外，由于此工艺原料的特殊性，反应最终产生大量的废渣，将带走大量的反应热。因此，专利技术人基于对正确启炉以及合理控制与利用热量等方面的考虑而提出了本专利技术的低温沸腾氯化工艺。图1示出了根据本专利技术的低温沸腾氯化工艺的设备连接情况示意图。如图1所示，用于实现本专利技术的一个示例性实施例的低温沸腾氯化工艺的设备包括低温沸腾氯化炉1、氯气缓冲罐2、热风炉3、第一料仓4、第二料仓5、排洛罐6、第一氮气管道S1、第二氮气管道S2、氯气管道S3、氮化钛物料输送管道S4、四氯化钛气体管道S5和氯化残渣排渣管道S6。各管道上均可设置有调节阀。其中，第一氮气管道S1、第二氮气管道S2、氯气管道S3均连接到低温沸腾氯化炉I的下部进气口。热风炉3设置在第一氮气管道SI上，用于加热流经第一氮气管道SI的氮气。氯气缓冲罐2设置在氯气管道S3上，用于存储并缓冲流经氯气缓冲罐2的氯气。第二氮气管道S2用于向低温沸腾氯化炉I中输送常温氮气。第一料仓和第二料仓用于存储即将加入到低温沸腾氯化炉中的含碳化钛的物料。在本专利技术中，第二料仓装有碳化钛重量百分含量大于8% (例如，碳化钛重量百分含量可以为8% 10%)的合格物料，该合格物料通常具有合适的粒度(例如，其粒度范围为200 300目)，与第二料仓不同的是，在第一料仓中装有碳化高炉渣，该碳化高炉渣是对钒钛磁铁矿经高炉冶炼后得到的高炉渣进行碳化处理后得到的物料，该碳化高炉渣的碳化钙含量通常波动较大，并且其粒度通常波动大并且会超出上述合格物料的粒度范围(例如，碳化高炉渣的粒度通常为60 300目)，因此，在采用碳化高炉渣进行低温沸腾氯化生产时，可能导致启炉不顺利。低温沸腾氯化反应产生的四氯化钛气体通过四氯化钛气体管道S5排出低温沸腾氯化炉。低温沸腾氯化反应产生的氯化残渣通过氯化残渣排渣管道排出低温沸腾氯化炉。本专利技术的低温沸腾氯化炉的启炉方法，可以分为以下几个阶段热风烘炉阶段，使用热氮气将炉内碳化高炉渣升温至350°C 380°C，通入氯气(常温)，原料出现不反应或反应效率低下的情况时，改换预备原料持续启炉，直到氯化炉系统温度达到440°C 510°C ;新料升温阶段，向氯化炉添加碳化高炉渣新料，并加大通入氯气量，直到氯化炉系统温度达到550°C ；平衡控制阶段，加大碳化高炉渣加料量，开始排渣，使系统维持物料平衡，在此期间，使用氯气浓度和空气浓度控制氯化炉系统的温度，使之维持在520°C 580°C之间。在本专利技术的一个示例性实施例中，低温沸腾氯化工艺以氮气作为流态化气体，在低温沸腾氯化炉I中进行。该低温沸腾氯化工艺包括依次进行的以下步骤A、从第一料仓中向低温沸腾氯化炉中加入第一批碳化高炉渣，然后通入温度为650°C 700°C的氮气以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣升温至350°C 380°C，氮气的流量需要满足能够是物料流态化的相关要求；B、向低温沸腾氯化炉中通入纯氯气同时持续通入温度为650°C 700°C的氮气，以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣以300°C /h 400°C /h速度升温；C、待所述碳化钛的温度上升至440°C 510°C时，向低温沸腾氯化炉中加入第二批碳化高炉渣，并将所述温度为650°C 700°C的氮气替换为常温氮气，同时控制低温沸腾氯化炉内的两批碳化高炉渣以100°C /h 150°C /h速度升温至520°C 580°C ；D、调节碳化高炉渣的加料速度、氯气通入量，以使低温沸腾氯化炉内的温度维持在 520O 580O。在本专利技术的另一个示例性实施例中，由于所采用的碳化高炉渣存在碳化钛含量较低(例如，碳化钛重量百分含量低于8%)，且其粒度通常不太一致的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温沸腾氯化工艺，该工艺以氮气作为流态化气体，在低温沸腾氯化炉中进行，其特征在于，所述低温沸腾氯化工艺包括依次进行的以下步骤：A、向低温沸腾氯化炉中加入第一批碳化高炉渣，然后通入温度为650℃～700℃的氮气以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣升温至350℃～380℃；B、向低温沸腾氯化炉中通入纯氯气同时持续通入温度为650℃～700℃的氮气，以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣以300℃/h～400℃/h的速度升温；C、待所述第一批碳化高炉渣的温度上升至440℃～510℃时，向低温沸腾氯化炉中加入第二批碳化高炉渣，并将所述温度为650℃～700℃的氮气替换为常温氮气，同时控制低温沸腾氯化炉内的两批碳化高炉渣以100℃/h～150℃/h速度升温至520℃～580℃；D、调节碳化高炉渣的加料速度、氯气通入量，以使低温沸腾氯化炉内的温度维持在520℃～580℃，其中，所述碳化高炉渣是对钒钛磁铁矿经高炉冶炼后得到的高炉渣进行碳化处理后得到的物料。

【技术特征摘要】
1.一种低温沸腾氯化工艺，该工艺以氮气作为流态化气体，在低温沸腾氯化炉中进行，其特征在于，所述低温沸腾氯化工艺包括依次进行的以下步骤A、向低温沸腾氯化炉中加入第一批碳化高炉渣，然后通入温度为650°C 700°C的氮气以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣升温至350°C 380°C ；B、向低温沸腾氯化炉中通入纯氯气同时持续通入温度为650°C 700°C的氮气，以使低温沸腾氯化炉内的碳化高炉渣以300°C /h 400°C /h的速度升温；C、待所述第一批碳化高炉渣的温度上升至440°C 510°C时，向低温沸腾氯化炉中加入第二批碳化高炉渣，并将所述温度为650°C 700°C的氮气替换为常温氮气，同时控制低温沸腾氯化炉内的两批碳化高炉渣以100°C /h 150°C /h速度升温至520°C 580°C ；D、调节碳化高炉渣的加料速度、氯气通入量，以使低温沸腾氯化炉内的温度维持在520O 580O，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：周艾然，税必刚，李开华，杨仰军，陆平，王建鑫，
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：