专利名称：一种生产海绵钛的还原蒸馏装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钛冶炼技术，特别涉及镁还原法生产海绵钛的方法和设备。
背景技术：
目前国内外工业生产海绵钛均采用金属镁还原四氯化钛方法，即在还原蒸馏工序 中，先在反应装置底部设置筛板，利用金属镁还原四氯化钛得到海绵钛和氯化镁，氯化镁按 时排放，海绵钛堆积在筛板上形成钛坨，还原结束后，采用蒸馏方式将钛坨内的氯化镁等杂 质去除，从而得到纯净的海绵钛。目前，为降低生产成本，各国都将设备大型化作为技术发 展方向，但是，随着炉型的增大，特别是钛坨中心部位的氯化物很难蒸馏干净，夹心MgCl2偏 多、硬块量增加、产品结构致密问题，严重影响产品的合格率，在蒸馏时，钛坨中心部位的氯 化物会占用大量的时间，浪费了电耗和增加了生产周期，增加了海绵钛的生产成本和操作 工的劳动强度。为此，遵义钛业股份有限公司于2008年开发出了“海绵钛生产还原过程的 散热及钛坨成孔装置”(申请号200810068707. 0)和“一种生产海绵钛蒸馏反应器内的加 热装置”(申请号=200810067708. 5)等技术，虽然这两技术在一定程度上解决了上述问题， 但由于技术复杂，实际应用时成本较高
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型在现有技术基础上开发出了一种生产海绵钛的还原蒸 馏装置，可有效解决海绵钛生产中蒸馏时间长、提高蒸馏效率、降低生产成本等问题，而且 还便于操作。本实用新型的技术方案是一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，主要包括反应罐、大 盖以及筛板组成，筛板置于反应罐内，大盖与反应罐之间设有密封圈，筛板上设置有增大钛 坨蒸发表面积的部件。采用本实用新型进行海绵钛还原蒸馏生产后，四氯化钛与熔融金属镁反应生成的 海绵钛可沿增大钛坨蒸发表面积的部件堆积，在还原结束后，进入蒸馏过程中，可增大钛坨 的蒸发表面积和减少分子扩散阻力。在本实用新型中，增大钛坨蒸发表面积的部件可以设置在筛板的中心上或筛板的 其它位置上。在本实用新型中，增大钛坨蒸发表面积的部件可以是1件以上的板、棒、管、筒体 等任何一种型材，也可以是1件以上的板、棒、管、筒体等任意型材的组合件。在本实用新型中，增大钛坨蒸发表面积的部件是板状时，其沿反应罐径向和轴向 上的尺寸均彡钛坨尺寸。在本实用新型中，增大钛坨蒸发表面积的部件可以是钛或钛合金或碳钢或合金钢寸。在本实用新型中，增大钛坨蒸发表面积的部件材质是碳钢时，为防止增大钛坨蒸 发表面积的部件本身的化学元素进行入海绵钛坨中，影响产品质量，可在该部件外表面设有渗钛层。本实用新型的优点和积极效果是本实用新型仅在现有技术的筛板上设置增大钛 坨蒸发表面积的部件，其结构简单，实施成本低，但却产生了预料不到的显著技术效果1、本实用新型克服了海绵钛坨蒸馏时，钛坨中含氯化镁高的夹心钛难以蒸馏干净 的问题，并且，炉型越大，效果越明显，以12吨/炉为例，与现有技术相比，减少含氯化镁高 的夹心钛150 250kg/炉，基本消除了氯化镁夹心产品，其技术效果与采用“一种生产海绵 钛蒸馏反应器内的加热装置”技术相当。2、采用本实用新型后，在蒸馏时，由于增加了蒸发表面积和减少了挥发物的扩散 阻力，大幅度减少了蒸馏时间，以12吨/炉型为例，与现有技术相比，每炉减少2/5 1/2的 蒸馏时间，与采用“一种生产海绵钛蒸馏反应器内的加热装置”技术相比，每炉减少1/5 2/5的蒸馏时间。因此，本实用新型大大降低了生产成本、能源损耗、劳动强度。
图1是本实用新型的一种生产海绵钛的还原蒸馏反应装置在还原期间的示意图图2是图1的A-A剖视图图3是本实用新型的增大钛坨蒸发表面积的部件由3块板组成示意图图4是图3的俯视图图5是本实用新型的增大钛坨蒸发表面积的部件为筒状示意图图6是图5的俯视图图中1_反应罐、2-筛板、3-增大钛坨蒸发表面积的部件、4-熔融金属镁、5-密封 圈、6-大盖。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。实施例1 如图1和图2所示，一种生产海绵钛的还原蒸馏反应装置，主要包括反应罐1、大盖 6以及筛板2组成，筛板2置于反应罐1内，大盖6与反应罐1之间设有密封圈5，筛板2上 设置有增大钛坨蒸发表面积的部件3。采用本实用新型的反应装置，四氯化钛与熔融金属镁4反应生产的海绵钛可沿增 大钛坨蒸发表面积的部件3堆积，在还原结束后，进入蒸馏过程中，可增大钛坨的蒸发表面 积和减少分子扩散阻力。实施例2 如图3所示，一种生产海绵钛的还原蒸馏反应装置，主要包括反应罐1、大盖6以及 筛板2组成，筛板2置于反应罐1内，大盖6与反应罐1之间设有密封圈5，筛板2上设置有 增大钛坨蒸发表面积的部件3，增大钛坨蒸发表面积的部件3是由三块板组成，相互之间可 以成120度角度。该结构的反应装置在8吨倒U型炉和12吨倒U型炉上使用其产生技术效果如下A、在8吨倒U型炉上使用结果与现有技术相比，减少含氯化镁高的夹心钛 220kg/炉，基本消除了氯化镁夹心产品，且每炉平均减少2/5的蒸馏时间；与采用“一种生产海绵钛蒸馏反应器内的加热装置”技术相比，每炉平均减少1/5的蒸馏时间。B、在12吨倒U型炉上使用结果与现有技术相比，减少含氯化镁高的夹心钛 250kg/炉，基本消除了氯化镁夹心产品，且每炉平均减少1/2的蒸馏时间；与采用“一种生 产海绵钛蒸馏反应器内的加热装置”技术相比，每炉平均减少2/5的蒸馏时间。实施例3 按图4所示，其增大钛坨蒸发表面积的部件3为一筒体，采用这种结构的反应装置 在12吨倒U型炉上使用结果是与现有技术相比，减少含氯化镁高的夹心钛150kg/炉，且 每炉平均减少2/5的蒸馏时间；与采用“一种生产海绵钛蒸馏反应器内的加热装置”技术相 比，每炉平均减少1/5的蒸馏时间。
权利要求一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，主要包括反应罐(1)、大盖(6)以及筛板(2)组成，筛板(2)置于反应罐(1)内，大盖(6)与反应罐(1)之间设有密封圈(5)，其特征在于所述筛板(2)上设置有增大钛坨蒸发表面积的部件(3)。
2.根据权利要求1所述的一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所述的增大 钛坨蒸发表面积的部件(3)设置在筛板(2)的中心上。
3.根据权利要求1或2所述的任何一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所 述的增大钛坨蒸发表面积的部件(3)是板、棒、管、筒体中的任何一种型材或其组合件。
4.根据权利要求3所述的任何一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所述的 增大钛坨蒸发表面积的部件(3)是板状，则其沿反应罐(1)径向尺寸>钛坨尺寸。
5.根据权利要求1或2所述的任何一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所 述的增大钛坨蒸发表面积的部件(3)的材质是钛、钛合金、合金钢或碳钢。
6.根据权利要求3所述的一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所述的增大 钛坨蒸发表面积的部件(3)的材质是钛、钛合金、合金钢或碳钢。
7.根据权利要求1或2所述的一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所述的 增大钛坨蒸发表面积的部件(3)的由三块板组成。
8.根据权利要求7所述的一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所述三块板 相互之间成120度角度分布。
9.根据权利要求4所述的一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所述的增大 钛坨蒸发表面积的部件(3)由三块板组成。
10.根据权利要求9所述的一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，其特征在于所述的三块 板相互之间成120度角度分布。
专利摘要一种生产海绵钛的还原蒸馏装置，主要包括反应罐(1)、大盖(6)以及筛板(2)组成，筛板(2)置于反应罐(1)内，大盖(6)与反应罐(1)之间设有密封圈(5)，筛板上设置有增大钛坨蒸发表面积的部件(3)。采用本实用新型进行海绵钛还原蒸馏生产后，可增大钛坨的蒸发表面积和减少分子扩散阻力，由于仅在现有技术的筛板上设置增大钛坨蒸发表面积的部件，其结构简单，实施成本低，且可有效解决钛坨中含氯化镁高的夹心钛难以蒸馏干净的问题，大幅度减少蒸馏时间。
文档编号C22B34/12GK201587972SQ20092012562
公开日2010年9月22日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者余家华, 刘建国, 张履国, 李剑波, 李金泽, 李飞, 沈俊宇, 袁继维, 黄建忠, 黄鹏飞 申请人:遵义钛业股份有限公司