专利名称：一种强制冷却式还原蒸馏炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于生产海绵钛的强制冷却式还原蒸馏炉，属于还原蒸馏炉
制作技术领域。
背景技术：
目前，海绵钛生产工艺要求利用Mg液将TiCl4中的Ti还原出来，要求反应面温度 低于IOO(TC。这个反应是在由还原蒸馏炉和还原蒸馏罐组成的还原蒸馏器中完成的，而温 度的调节则需要利用还原蒸馏罐外围的还原蒸馏炉来实现。由于该还原反应是放热反应， 反应面温度很容易过热，因而还原蒸馏炉要考虑对该处的还原蒸馏罐进行冷却。现有技术 中采用空气自然冷却的方式对还原蒸馏罐进行冷却，即在还原蒸馏炉上反应段位置留设若 干进气口和出气口，将进气口在下，出气口在上，利用热烟气的烟囱效应进行自然冷却。这 种结构的缺陷是1)冷却空气采用自然冷却方式，冷却效果不好，常常发生过热现象，使还 原蒸馏罐壁出现较多的爬壁钛，影响产品质量；2)冷却空气是从还原蒸馏罐中部位置进 入，向上到还原蒸馏罐中上部位置排出，气流组织不合理， 一方面是被加热后高温空气直接 排放造成热量浪费，另一方面是还原蒸馏罐下部等较冷位置还需要电加热来保温；3)由于 还原反应是在两种液体的界面进行，随着反应的进行，该反应面是逐渐上升的，因而要求反 应段布置的电加热器分割尽量细致，以适应温度变化要求，但现有技术加热控制一般都比 较粗略，对加热电热丝不进行分组，因此其加热效果并不理想；4)由于出气口数量较多，需 要占据一定的空间位置，而且进出气口之间距离又不能过短，使得进气口的布置和层数受 到限制，不利于分段进气冷却；5)炉内抽真空管一般布置在炉子中部，这使该装置工作环 境恶劣，又导致大量热量的流失。显然，现有的还原蒸馏炉不够理想。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、冷却效果好、热效率和电热能利用率 高、使用性能稳定、并能使产品质量和产能得到保证的强制冷却式还原蒸馏炉，从而克服现 有技术的不足。 本实用新型是这样构成的它包括炉壳，在炉壳内设有组成炉膛的炉侧内衬、炉底 内衬和炉底浇注料块，在炉侧内衬的侧壁上装有加热电阻丝，在炉膛的底部设有出气口和 抽真空口 ，并且在出气口上安装有出气管、在抽真空口上安装有抽真空管，在炉膛的上部设 有至少一层在同一水平高度的进气口 ，每层进气口均匀分布在炉膛周围，在每个进气口上 都安装有进气管，在每个进气管的端口和抽真空管的端口都连接有可拆卸的密封盖板，在 出气管上连接有引风机。 —般情况下，在炉膛的上部设有2 5层在不同水平高度上的进气口 ，在同一水平 高度的进气口的数量为2 8个，并且均匀分布在炉膛周围，在每个进气口上都安装有进气管。 可将出气口设在炉膛底部炉底浇注料块的中部位置上，并在出气口上连接有与外界相通的出气管。 在使用时，为了防止装在还原蒸馏炉内的还原蒸馏罐接触到电阻丝，可在炉侧内 衬上设有高出电阻丝表面的挡罐砖。 为了加热控制方便，可将设在炉侧内衬侧壁上的电阻丝按3 15组从上到下均匀 排列分布，并将每组电阻丝分别单独与电源连接控制。 由于采用了上述技术方案，本实用新型通过引风机将冷空气从还原蒸馏炉的上部 引入，并使其从下部流出，这样能够有效地对还原蒸馏罐上部的反应面进行冷却，而经过热 交换后的冷却风变成热风流到还原蒸馏罐的下面部分，这样即有利于对还原蒸馏罐下部的 加热和保温。因此，本实用新型与现有技术相比，本实用新型不仅具有冷却效果好、冷却效 率高的优点，而且还具有施工简单、操作方便迅速、使用性能稳定、使用寿命较长、能使产品 质量和产能得到保证、电热能利用率高和运行及维护成本低等优点。
图1为本实用新型的结构示意图。 在附图1中炉侧内衬2中的炉膛内虚线轮廓部分所表示的是被加热的还原蒸馏罐。
具体实施方式下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的限 制。 本实用新型的实施例制作时，在现有的还原蒸馏炉基础上进行改进，即它包括炉 壳l，在炉壳1内按现有的方式制作出组成炉膛的炉侧内衬2、炉底内衬6和炉底浇注料块 7，并在炉侧内衬2的侧壁上按3 15组从上到下均匀排列分布安装上加热电阻丝4，并将 每组电阻丝4分别单独与电源连接控制，使同一组内的电阻丝4同时开闭，这样方便于温度 控制；在炉膛的底部设置出气口和抽真空口，并在出气口上安装上出气管8、在抽真空口上 安装上抽真空管5，将抽真空管5设置在炉子炉膛的底部，其温度较低，工作环境较好，在蒸 馏阶段当还原蒸馏罐内处于高真空时，将炉内抽成真空，这样可以减轻还原蒸馏罐体内外 压差，从而达到保护还原蒸馏罐的目的；为了达到更好的强制冷却效果，可将出气口设在炉 膛底部炉底浇注料块7的中部位置上，并在出气口上连接上与外界相通的出气管8 ;在炉膛 的上部设置至少一层在同一水平高度的进气口 ，使每层进气口均匀分布在炉膛周围，并在 每个进气口上都安装上进气管IO，一般情况下，可在炉膛的上部设置2 5层在不同水平 高度上的进气口 ，并将在同一水平高度的进气口的数量控制在2 8个范围，使每层进气口 均匀分布在炉膛周围，然后在每个进气口上都安装上进气管10 ;在每个进气管10的端口和 抽真空管5的端口都连接上可拆卸的密封盖板，当需要还原蒸馏炉进行冷却工作时，可将 每个进气管10上的密封盖板拆卸开，当需要还原蒸馏炉进行加热工作时，可将每个进气管 10上的密封盖板再安装上，在进行冷却工作的时候，必须在出气管8上连接上引风机9，当 不需要进行冷却工作时，可将引风机9拆下，并将出气管8的管口采用法兰密封的方式将其 密封住即可。为了防止装在还原蒸馏炉内的还原蒸馏罐接触到电阻丝4，制作时，可在炉侧 内衬上制作出2 5圈高于电阻丝4表面的挡罐砖3。在安装电阻丝4时，也可将电阻丝4在反应段位置即两圈挡罐砖3之间分为5组控制，每组3根电阻丝4，在炉顶段设一组控制， 每组3根电阻丝4，在炉下部设3组控制，每组6根电阻丝4，所有电阻丝4均可采用3相星 型接法。 使用时，在还原阶段，当对还原蒸馏罐反应面进行冷却时，首先开启反应面处的那 一层进气管10，冷空气该层周向均匀进入，直接冲刷罐壁，带走还原反应放热，同时冷空气 被急剧加热成为高温气体，然后顺罐壁向下，与还原蒸馏罐其余部分进行热交换，空气温度 逐渐降低，最后经炉底浇注料块7中的通道进入出气管8，由引风机9排出炉外；随着反应 面向上移动，打开上一层进气管IO，关闭前一层进气管IO，继续对反应面进行冷却；如果还 原蒸馏罐某处温度未达到设定温度，可通过启动该处的电阻丝4加热来提高。 在蒸馏阶段，拆除引风机9，关闭并密封好出气管8和所有的进气管10，以便抽真 空管5运作。
权利要求一种强制冷却式还原蒸馏炉，包括炉壳(1)，在炉壳(1)内设有组成炉膛的炉侧内衬(2)、炉底内衬(6)和炉底浇注料块(7)，在炉侧内衬(2)的侧壁上装有加热电阻丝(4)，其特征在于在炉膛的底部设有出气口和抽真空口，并且在出气口上安装有出气管(8)、在抽真空口上安装有抽真空管(5)，在炉膛的上部设有至少一层在同一水平高度的进气口，每层进气口均匀分布在炉膛周围，在每个进气口上都安装有进气管(10)，在每个进气管(10)的端口和抽真空管(5)的端口都连接有可拆卸的密封盖板，在出气管(8)上连接有引风机(9)。
2. 根据权利要求1所述的强制冷却式还原蒸馏炉，其特征在于在炉膛的上部设有 2 5层在不同水平高度上的进气口 ，在同一水平高度的进气口的数量为2 8个，并且均 匀分布在炉膛周围，在每个进气口上都安装有进气管(10)。
3. 根据权利要求1所述的强制冷却式还原蒸馏炉，其特征在于出气口设在炉膛底部 炉底浇注料块(7)的中部位置上，并在出气口上连接有与外界相通的出气管(8)。
4. 根据权利要求1所述的强制冷却式还原蒸馏炉，其特征在于在炉侧内衬(2)上设 有高出电阻丝(4)表面的挡罐砖(3)。
5. 根据权利要求1所述的强制冷却式还原蒸馏炉，其特征在于设在炉侧内衬(2)侧 壁上的电阻丝(4)按3 15组从上到下均匀排列分布，每组电阻丝(4) 分别单独与电源连 接控制。
专利摘要一种强制冷却式还原蒸馏炉，在炉壳内设有组成炉膛的炉侧内衬、炉底内衬和炉底浇注料块，在炉侧内衬的侧壁上装有加热电阻丝，在炉膛的底部设有出气口和抽真空口，并且在出气口上安装有出气管、在抽真空口上安装有抽真空管，在炉膛的上部设有至少一层在同一水平高度的进气口，在每个进气口上都安装有进气管，在每个进气管的端口和抽真空管的端口都连接有可拆卸的密封盖板，在出气管上连接有引风机。本实用新型通过引风机将冷空气从还原蒸馏炉的上部引入，并使其从下部流出，这样能够有效地对还原蒸馏罐上部的反应面进行冷却，而经过热交换后的冷却风变成热风流到还原蒸馏罐的下面部分，这样即有利于对还原蒸馏罐下部的加热和保温。本实用新型具有冷却效果好、冷却效率高的优点。
文档编号C22B5/04GK201476539SQ20092030644
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月20日 优先权日2009年7月20日
发明者陈宁 申请人:贵阳铝镁设计研究院