专利名称：一种镁法生产海绵钛的四氯化钛雾化方法
技术领域：
本发明涉及海绵钛生产，具体而言涉及镁法生产海绵钛方法。
背景技术：
在镁法生产海绵钛的过程中，需先由钛矿物制得四氯化钛，将其用金属镁还原，提纯后制得海绵钛。通常是将常温下的四氯化钛通过管道直接加入反应器内与金属镁接触反应。在反应器容量较大的情况下，反应器内温度高达800～920℃，四氯化钛进入至反应器中部，大部分四氯化钛会气化并与熔融的金属镁迅速反应，还原出钛；但因四氯化钛加入速度快，还有一部分液相的四氯化钛未能气化，就直接与反应器中心部位的金属镁发生剧烈反应，造成该部位还原热量集中，此部位海绵钛因高温而烧结，带来以下后果(1)还原结束、进行蒸馏提纯时，烧结的海绵钛结构致密，残存的金属镁和氯化镁等杂质难以除去，影响产品质量；(2)烧结的海绵钛结构致密，难以破碎到产品指标规定的粒度；(3)用户使用这种海绵钛在真空电弧炉钛锭加工时，难以制成电极，即使制成了电极，在熔炼时易断裂、短路而烧坏坩埚，甚至发生爆炸事故。迄今为止，还没有解决这一难题的方法问世。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种镁法生产海绵钛的四氯化钛雾化方法，以解决现有技术中反应器中心部位海绵钛因高温而烧结的难题。
为解决这一难题，发明人对镁法生产海绵钛的反应器结构特点和物料的物理化学性质进行了研究和思考，经过试验，发明了将四氯化钛雾化的方法，使还原反应在反应器内较为均匀地进行。因此本发明的解决方案是在反应器的四氯化钛进口管的出口处安装一个旋流式雾化喷头，喷头为圆柱形状，内部安装有旋流叶片，出口设计为圆锥形，以提高气流速度。从高位槽进入的液相四氯化钛经过喷头的旋流叶片，就在喷头内形成高速旋转的液流而雾化，微小雾滴呈实心圆锥或空心圆锥或其它形状，再经装置的圆锥形出口高速甩出后形成微小雾滴，喷射到金属镁之上，进行还原反应。
上述喷头直径为20～100mm，长度为30～200mm，出口小孔直径为4～10mm。
本发明的镁法生产海绵钛的四氯化钛雾化方法，克服了现有技术中液态四氯化钛在反应器中心部位与金属镁剧烈反应、影响海绵钛质量的难题，四氯化钛雾化后，反应器内的还原反应均匀地进行，避免了原有技术的热量聚积问题，从而保证了海绵钛的产品质量。本发明适用于采用镁法生产海绵钛的厂家。
附图1为本发明的四氯化钛雾化工艺示意图。
图中1为四氯化钛进口管，2为雾化喷头，3为反应器，4为金属镁，5为四氯化钛雾滴。
附图2为雾化喷头结构示意图。
图中6为喷头壁，7为旋流叶片。
具体实施例方式
以下实施例可以更清楚的说明本发明。
实施例在某海绵钛生产厂，采用镁法生产海绵钛。反应器3是一台周边装有加热设管的容器，其中的金属镁呈熔融态。如附图1所示，在反应器3的四氯化钛进口管1的出口处安装一个旋流式雾化喷头2。喷头2为圆柱形状，其长度为150mm，直径为60mm；喷头壁2壁厚3mm，内部安装有旋流叶片7，出口为圆锥形，出口小孔直径8mm。从高位槽进入的液相四氯化钛经过喷头的旋流叶片7，就在喷头2内形成高速旋转的液流而雾化，微小雾滴呈实心圆锥或空心圆锥，再经装置的圆锥形出口高速甩出后形成微小雾滴，喷射到金属镁之上，进行还原反应，产生海绵钛和氯化镁气体。
氯化镁气体被抽出，海绵钛则送去进行蒸馏提纯，除去杂质，再破碎，得到海绵钛产品。
权利要求
1一种镁法生产海绵钛的四氯化钛雾化方法，其特征在于在反应器(3)的四氯化钛进口管(1)的出口处安装一个旋流式雾化喷头(2)，喷头(2)为圆柱形状，内部安装有旋流叶片(7)，出口为圆锥形；从高位槽进入的液相四氯化钛经过喷头的旋流叶片(7)，在喷头(2)内形成高速旋转的液流而雾化，微小雾滴呈实心圆锥或空心圆锥，再经喷头(2)的圆锥形出口高速甩出后形成微小雾滴，喷射到金属镁之上，进行还原反应。
2按照权利要求1所述的镁法生产海绵钛的四氯化钛雾化方法，其特征在于所述喷头直径为20～100mm，长度为30～200mm，出口小孔直径为4～10mm。
全文摘要
本发明公开了一种镁法生产海绵钛的四氯化钛雾化方法，该方法是在反应器(3)的四氯化钛进口管(1)的出口处安装一个旋流式雾化喷头(2)。喷头(2)为圆柱形状，内部安装有旋流叶片(7)，出口为圆锥形；从高位槽进入的液相四氯化钛经过喷头的旋流叶片(7)，在喷头(2)内形成高速旋转的液流而雾化，微小雾滴呈实心圆锥或空心圆锥，再经喷头(2)的圆锥形出口高速甩出后形成微小雾滴，喷射到金属镁之上，进行还原反应。本发明方法克服了现有技术中液态四氯化钛在反应器中心部位与金属镁剧烈反应、影响海绵钛质量的难题，四氯化钛雾化后，反应器内的还原反应均匀地进行，不会出现热量聚积的状况，从而保证了海绵钛的产品质量。本发明适用于采用镁法生产海绵钛的厂家。
文档编号C22B5/00GK1908209SQ20061005118
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者祝永红, 谢远方, 赵以容 申请人:遵义钛业股份有限公司